Sistemas de Drenagem em Brasília

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Brasília-DF. 
SiStemaS de drenagem, Fluviometria e 
SiStemaS de alerta Contra CheiaS
Elaboração
Inara de Camargo Gomes
Produção
Equipe Técnica de Avaliação, Revisão Linguística e Editoração
Sumário
APRESENTAÇÃO ................................................................................................................................. 4
ORGANIZAÇÃO DO CADERNO DE ESTUDOS E PESQUISA .................................................................... 5
INTRODUÇÃO.................................................................................................................................... 7
UNIDADE I
SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO .................................................. 9
CAPÍTULO 1
DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO E ASPECTOS RELEVANTES DOS ESTUDOS HIDROLÓGICOS ...... 9
CAPÍTULO 2
MICRODRENAGEM: COMO REALIZAR CAPTAÇÃO DE ÁGUA, GALERIAS 
E PEQUENOS PONTOS ............................................................................................................ 12
UNIDADE II
MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES ......................................................................... 35
CAPÍTULO 1
PROCEDIMENTOS PARA MEDIDAS DE VAZÃO DE RIOS ............................................................. 35
CAPÍTULO 2
SISTEMAS DE MACRODRENAGEM ........................................................................................... 57
UNIDADE III
ESTIMATIVA DE VAZÕES E ENCHENTES ................................................................................................... 66
CAPÍTULO 1
FATORES QUE DETERMINAM E CONTROLAM AS ENCHENTES NOS ELEMENTOS 
HIDROGRÁFICOS ................................................................................................................... 66
CAPÍTULO 2
MEDIDAS E INTERAÇÕES ENTRE PRECIPITAÇÃO PLUVIOMÉTRICA, EVAPORAÇÃO, I 
NFILTRAÇÃO E ESCOAMENTO SUPERFICIAL ............................................................................. 79
REFERÊNCIAS .................................................................................................................................. 90
4
Apresentação
Caro aluno,
A proposta editorial deste Caderno de Estudos e Pesquisa reúne elementos que se 
entendem necessários para o desenvolvimento do estudo com segurança e qualidade. 
Caracteriza-se pela atualidade, dinâmica e pertinência de seu conteúdo, bem como pela 
interatividade e modernidade de sua estrutura formal, adequadas à metodologia da 
Educação a Distância – EaD.
Pretende-se, com este material, levá-lo à reflexão e à compreensão da pluralidade 
dos conhecimentos a serem oferecidos, possibilitando-lhe ampliar conceitos 
específicos da área e atuar de forma competente e conscienciosa, como convém 
ao profissional que busca a formação continuada para vencer os desafios que a 
evolução científico-tecnológica impõe ao mundo contemporâneo.
Elaborou-se a presente publicação com a intenção de torná-la subsídio valioso, de modo 
a facilitar sua caminhada na trajetória a ser percorrida tanto na vida pessoal quanto na 
profissional. Utilize-a como instrumento para seu sucesso na carreira.
Conselho Editorial
5
Organização do Caderno 
de Estudos e Pesquisa
Para facilitar seu estudo, os conteúdos são organizados em unidades, subdivididas em 
capítulos, de forma didática, objetiva e coerente. Eles serão abordados por meio de textos 
básicos, com questões para reflexão, entre outros recursos editoriais que visam tornar 
sua leitura mais agradável. Ao final, serão indicadas, também, fontes de consulta para 
aprofundar seus estudos com leituras e pesquisas complementares.
A seguir, apresentamos uma breve descrição dos ícones utilizados na organização dos 
Cadernos de Estudos e Pesquisa.
Provocação
Textos que buscam instigar o aluno a refletir sobre determinado assunto antes 
mesmo de iniciar sua leitura ou após algum trecho pertinente para o autor 
conteudista.
Para refletir
Questões inseridas no decorrer do estudo a fim de que o aluno faça uma pausa e reflita 
sobre o conteúdo estudado ou temas que o ajudem em seu raciocínio. É importante 
que ele verifique seus conhecimentos, suas experiências e seus sentimentos. As 
reflexões são o ponto de partida para a construção de suas conclusões.
Sugestão de estudo complementar
Sugestões de leituras adicionais, filmes e sites para aprofundamento do estudo, 
discussões em fóruns ou encontros presenciais quando for o caso.
Atenção
Chamadas para alertar detalhes/tópicos importantes que contribuam para a 
síntese/conclusão do assunto abordado.
6
Saiba mais
Informações complementares para elucidar a construção das sínteses/conclusões 
sobre o assunto abordado.
Sintetizando
Trecho que busca resumir informações relevantes do conteúdo, facilitando o 
entendimento pelo aluno sobre trechos mais complexos.
Para (não) finalizar
Texto integrador, ao final do módulo, que motiva o aluno a continuar a aprendizagem 
ou estimula ponderações complementares sobre o módulo estudado.
7
Introdução
Quando pensamos em desenvolvimento urbano, necessariamente passamos pelos 
problemas enfrentados resultantes de inundações. 
Nestas últimas décadas, presenciamos um acentuado acréscimo das cidades. Quando 
pensamos no Brasil, podemos observar que, devido a esse crescimento, problemas 
relacionados a inundações são agravados. 
Esses problemas estão correlacionados com a impermeabilização do solo, que pode 
ser decorrente da ocupação de áreas impróprias de solo e também da falta de controle 
do crescimento urbano. 
Passamos décadas sem nenhuma ação conjunta para evitar que tais problemas 
florescessem e agora colhemos o resultado do nosso descaso com a natureza. 
Foi na década de 70 que começamos a pensar nas bacias hidrográficas com 
maior precaução e hoje colhemos todo esse problema de ordem global que atua 
diretamente no nosso clima.
Esses problemas estão relacionados à falta de planos diretores e aplicabilidade 
destes no que se refere à drenagem dentro das cidades e também à falta de cobrança 
por parte de órgãos legais e fiscalizadores que permitam uma melhor gestão do 
processo de urbanização de forma gradual, estudada, com a finalidade de causar 
menor impacto aos cursos naturais de água.
O consumo de água de forma descontrolada é um dos piores erros que cometemos 
até hoje. Nossa conta com o meio ambiente ficou altíssima e já estamos pagando 
o preço. Por meio de manchetes nos meios comunicativos podemos ver enchentes 
que devastam comunidades, clima totalmente desregulado em toda a extensão do 
planeta, o que afeta indireta e diretamente o meio que habitamos.
Um controle maior sobre projetos referentes à drenagem deve ser realizado e 
executado, já que o assunto é de suma importância a todos e pode vir a gerar 
desastrosas consequências ao planeta. Precisamos parar de solucionar problemas 
e remediá-los. Este é o caminho almejado e precisamos estar preparados para 
traçar. 
Veremos nesta apostila formas de dimensionar sistemas de drenagem urbana, 
macro e microdrenagens e tudo o que for pertinente aos cálculos para tais 
dimensionamentos. Por fim estudaremos como realizar estimativas de vazões e 
enchentes.
8
Objetivos
 » Apresentar a fundamentação teórica sobre dimensionamento de 
drenagem do tipo urbana, micro e macrodrenagens.
 » Elucidar quanto a caminhos para elaboração de estimativas de vazões 
e enchentes.
9
UNIDADE I
SISTEMA DE 
DRENAGEM URBANA: 
COMO REALIZAR O 
PLANEJAMENTO
CAPÍTULO 1
Dimensionamento hidráulico e 
aspectos relevantes dos estudos 
hidrológicos
Com o cenário que enfrentamos atualmente com problemas nas bacias 
hidrográficas, ocupações irregulares, uso sem critérios da água, o estudo 
hidrológico foi criado a fim de estabelecer estudos e critérios para que possamos, 
de certa forma, tentar controlar tais problemas.
A aplicação direta de métodos matemáticos e estatísticos possibilita atualmente 
chegar a resultados satisfatórios. 
Anteriormente, o estudo de determinada baciaradioativos; 
 » equipamentos utilizando ultrassom; 
 » utilização de flutuadores; 
 » por processo volumétrico; 
 » com a utilização de molinetes, correnômetros e correntógrafos, 
realiza-se a medida pontual das velocidades do fluxo; 
47
MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES │ UNIDADE II
 » fórmulas embasadas nas características do rio;
 » escolha do número de pontos de medida de velocidade numa vertical; 
Leitura do nível de água por meio de 
vertedores e calhas Parshall 
Esse tipo de leitura é utilizado para vertedores, medidor de Parshall, seção onde 
ocorre a curva-chave perfeitamente calibrada e definida. 
Equipamentos utilizando ultrassom
Utilização de flutuadores 
Muito utilizada para uma avaliação de forma rápida da vazão em qualquer 
lugar. A seção transversal deve ser conhecida. Nesse tipo de método, mede-
se o deslocamento de um flutuador ao percorrer uma distância conhecida. 
Com isso, obtém-se a velocidade média nas camadas superficiais. O processo 
deve ser repetido quantas vezes forem necessárias, a fim de se estabelecer uma 
velocidade média na seção. Na figura 13, podemos ver como realizar tal método. 
Figura 13. Medição utilizando flutuadores.
 
 
V1 
V2 
Aseção V3 
V4 
Fonte: (RIGUETTO, 1999).
Caso não tenhamos muitas medições (né dada por:
 1 1 2 2
2 2 2 2 2 2
     = + + + +…+ +     
     
a b b c m nQ p V p V pnVn
 » Método de Gauss: para calcular a vazão utilizando o método 
de Gauss para o cálculo da área, é necessário possuir um elevado 
número de pontos de medição (np ≥ 3 nvert) para garantir a precisão 
do resultado.
1 2 3+ + +…
=
V V V VnQ A
n
Velocidade média de escoamento
Na seção transversal, a velocidade média de escoamento é definida por meio 
da vazão total dividida pela área da seção transversal, sendo representada pela 
expressão:
=
QV
A
Metodologias para escolhas de pontos de 
medições sobre uma vertical
Estudos mostram que a velocidade vertical fica entre 0,6d da superfície, logo 
utilizar um único ponto para medir que fica situado a uma superfície igual a 
60% da profundidade total na vertical. Lembrando que essa metodologia deve ser 
aplicada a profundidades pequenas ou próximas à margem, principalmente para 
trabalhos que precisam ser realizados rapidamente. 
Vm = V6d
55
MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES │ UNIDADE II
Metodologia dos dois pontos 
Por meio da expressão abaixo podemos obter a velocidade média. É uma 
metodologia muito utilizada devido à sua rapidez, porém erros podem ser 
cometidos devido ao fato de o curso de água ser natural. Portanto, é de suma 
importância a verificação da viabilidade para aplicação desse método na sessão 
de trabalho por comparações. 
0,2 0,8 
2
+
=
V VVm
Em que:
V0,2 e V0,8 = velocidades obtidas a 20% da profundidade (0,2d) e 80% da 
profundidade (0,8d).
Metodologia dos três pontos
Entre as citadas, é a mais precisa. Desenvolvimento parabólico das velocidades na 
vertical. Duas expressões são utilizadas, e deve-se verificar qual é a mais indicada 
para a situação. 
0,2 2 0,6 0,8 
4
+ +
=
V V VVm
0,2 0,6 0,8 
3
+ +
=
V V VVm
Metodologia dos cinco pontos 
É realizada a medição das velocidades em cinco pontos na vertical, conforme podemos 
verificar na equação a seguir: 
( )2 0,2 0,6 0,8
 
8
+ + + +
=
Vf V V V Vs
Vm
0,2 0,6 0,8 
5
+ + + +
=
Vs V V V VFVm
3 0,2 2 0,6 3 0,8 
10
+ + + +
=
Vf V V V VsVm
56
UNIDADE II │ MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES
Metodologia dos pontos múltiplos 
Medida próximo ao fundo e outra próxima à superfície. Após, várias medidas 
intermediárias são tiradas, tentando o maior número possível de medidas. 
Com isso, o número de medidas depende diretamente da cidade na vertical 
do tipo de equipamento que está em uso, quando, por regra prática, adota-
se a distância igual ao diâmetro da hélice, quando o equipamento utilizado é 
o molinete hidrométrico. Por meio deste, calcula-se a velocidade média pelos 
métodos vistos anteriormente.
( )
( )
2 1 2
 
2 1
+ + +…+ +
=
−
Vf V V Vn Vs
Vm
n
1 2 + +…
=
V V VnVm
n
57
CAPÍTULO 2
Sistemas de macrodrenagem
Sistemas de macrodrenagem
Canais abertos são condutos que podem levar cursos de água naturais ou canais 
artificiais com a finalidade de drenar ou irrigar, como os de drenagem subterrânea, o 
esgoto, canais em que o líquido não transborda a seção de escoamento.
Tipos de escoamentos
Quando temos um canal que não tem uma perda de água pelas laterais, seguimos a 
seguinte expressão:
Q = A1V1 = A2V2
Em que: 
Q = vazão total; 
A = área da seção; 
V = velocidade média na seção.
Entre duas seções que são conhecidas a linha de energia ocorre devido à composição 
da velocidade de escoamento e a energia de pressão da lâmina d’água. Na figura 
20, podemos verificar o escoamento em um dado trecho curto.
Figura 20. Escoamento num trecho curto.
 
 
Linha de carga 
Linha d’água 
Fundo do canal 
Plano de referência 
Linha de energia 
I 
 ᵝ 
d1 
d2 
Z1 
Z2 
S1 
ΔH 
V12/2g 
V22/2g 
J 
S2 
Fonte: (PEDROSA, 1957).
58
UNIDADE II │ MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES
Quando aplicada às seções S1 e S2 a equação de Bernoulli e adotando que a pressão 
é idêntica a pressão atmosférica, logo, constante, temos, ao longo do canal, a 
seguinte expressão:
2 21 21 1 2 2
2 2
+ + = + + + ∆ =
V VZ d Z d H H
g g
Em que: 
Z = posição do fundo em relação a um nível de referência; 
d = profundidade da lâmina d’água; 
V = velocidade média na seção; 
ΔH = perda de carga entre as seções S1 e S2; 
H = carga total;
Z + d = energia potencial da partícula d’água na superfície em relação a um nível de 
referência; 
V2/2g = altura representativa da energia cinética;
I, J, β = respectivamente, declividade da linha de energia, declividade da linha d’água 
e declividade do fundo. 
Escoamento permanente e não permanente 
Para o escoamento permanente e uniforme, temos as seguintes equações: 
Q1 = Q2
d1 = d2
V1 = V2
J = β = I
Para escoamento permanente variado, temos as seguintes equações: 
Q1 = Q2
d1 ≠ d2
V1 ≠ V2
I ≠ β
59
MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES │ UNIDADE II
Para um escoamento permanente variado, podemos ter o mesmo, sendo gradual ou 
rapidamente variado, retardado, quando temos uma velocidade menor no sentido 
do fluxo, ou acelerado, quando a velocidade cresce no sentido do fluxo. Na figura 21 
podemos ver um esquema no momento variado em regime permanente.
Figura 21. Escoamento variado e permanente.
 
 
D 
A B 
C 
E 
Fonte: (PEDROSA, 1957).
Em que:
Zona A = regime uniforme;
Zona B = regime gradualmente variado, retardado (remanso de elevação); 
Zona C = regime rapidamente variado, acelerado (remanso de abaixamento); 
Zona D = regime rapidamente variado, retardado (ressalto hidráulico); 
Zona C = regime uniforme.
Normalmente, escoamento permanente não é aplicável a cursos de águas naturais 
em que existe uma variação muito grande de água no decorrer do tempo. A 
evolução de uma vazão é lenta exceção às cheias rápidas, e, assim, o regime pode 
ser considerado permanente. 
Temos um regime não permanente quando uma onda de cheia natural ou artificial 
percorre um trecho e, mesmo que seja constante a descarga, uma variação da 
velocidade média e declividade da superfície ocorre por intermédio da influência 
das condições de jusante, ou seja, água, maré, entre outras. Para o regime não 
permanente, temos:
Q1 = Q2
d1 ≠ d2
V1 ≠ V2
I ≠ β
60
UNIDADE II │ MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES
Classificação de escoamento de acordo com 
Froude e Reynolds 
 » Escoamento crítico Fr =1 
 » Escoamento fluvial ou subcrítico FR 1
A equação para tal é:
 VFr
gd
=
Em que: 
Fr = número de Froude; 
V= velocidade média do escoamento; 
g = aceleração da gravidade; 
d = profundidade da seção.
 » Escoamentos laminares Re =2000 
 » É definido como a relação entre a força inicial e a força viscosa, portanto 
refere-se também à turbulência da partícula em questão. 
A equação para tal está logo abaixo.
 VRRe
γ
=
Em que: 
Re = número de Reynolds; 
V = velocidade média do escoamento; 
R = raio hidráulico, definido como a relação entre a área da seção e seu perímetro 
molhado; 
Y = viscosidade cinemática.
61
MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES │ UNIDADE II
Cálculo para dimensionamento de 
escoamento em regime uniforme 
Temos uma linha de energia paralela ao fundo e a superfície livre, quando 
pensamos no escoamento uniforme. É muito raro de ser observado em cursos 
de águas naturais. Porém, por meio de procedimentos, podem ser utilizados 
parâmetros determinados por equações estabelecidas para o regime uniforme, 
determinando assim a vazão extrapolação da curva chave e para determinar o 
coeficiente de rugosidade do leito. 
Equação de Chézy
 V C RJ=
Em que: 
R = raio hidráulico (definido como o quociente entre a área da seção e o perímetro 
molhado); 
V = velocidade média na seção; 
J = declividade da linha de energia; 
C = função da natureza do leito e do raio hidráulico, e pode ser expresso em função 
das equações de Strickler ou Manning. 
Equações de Strickler ou Manning 
Normalmente são utilizadas para cálculo de estimativadas vazões máximas que por 
algum motivo não podem ser medidas em campo.
2
1/23 :Strickler V KR J=
2
1/23 1:Manning V R J
n
=
Em que: 
K e n são os coeficientes de rugosidade do leito.
Verificando as expressões, temos que a diferença básica entre elas aparece na 
definição do coeficiente de rugosidade, em que:
K= 1/n
62
UNIDADE II │ MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES
O coeficiente de Chezy pode ser expresso utilizando a equação de Strickler por 
intermédio da seguinte relação abaixo citada: 
C= KR
No quadro 6 podemos ver os valores para coeficientes de rugosidade.
Quadro 6. Coeficientes de rugosidade de Strickler.
Canais com revestimento de concreto bruto 53-57
Canais com bom revestimento, bem alisado 80-90
Galerias de concreto, lisas 90-95
Galerias escavadas em rocha 25-40
Canais antigos com depósitos ou vegetação 43-52
Canais de terra 30-40
Canais com fundo não revestido: seixos grandes 35
seixos médios 40
pedra fina 45
pedra fina e areia 50
areia fina Até 90
Canais de alvenaria bruta 50
Canais de alvenaria comum 60
Canais de tijolos ou pedra aparelhada 80
Canais muito lisos Até 90 ou mais
Rios e arroios com fundo rochoso, rugoso 20
Rios e arroios com fundo medianamente rugoso 20-28
Fonte: (PEDROSA, 1957).
Altura para escoamentos crítica e normal
Quando temos um regime uniforme de escoamento, considera-se a equação de 
Strickler quando são determinadas características geométricas de um canal. Cada 
altura da lâmina da água tem somente uma vazão e recebe o nome de altura normal. 
Profundidade crítica e energia específica 
Profundidade crítica nada mais é que o limite entre o escoamento rápido e o lento. 
É definida pelo número de Froude. 
Já energia específica é uma energia por unidade de peso da corrente que passa 
por uma seção. Ela é representada devido à profundidade do local e à energia 
cinética do escoamento. É dada pela seguinte expressão: 
2 2
22 2
V QEe d d
g gA
= + = +
63
MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES │ UNIDADE II
Quando conseguimos determinar uma largura média para a seção, ocorre a 
possibilidade de realizar uma aproximação no valor da profundidade crítica 
por meio da seguinte expressão:
2 2
3 3
2 Q qdc
gb g
= =
Em que: 
q = m3/s.m = m2/s 
Na figura 22, podemos ver equação de energia específica de uma forma gráfica, 
compreendendo assim todos os parâmetros que foram definidos para tais 
expressões. 
Figura 22. Gráfico da expressão de energia cinética.
 
 
d 
d 
dc 
El Ee 
V2/2g 
Regime subcrítico 
Regime supercrítico 
Fonte: (PEDROSA, 1957).
Controle 
A função de controle hidráulico pode ser o escoamento em uma seção sobre 
métrica. Está sob controle quando as características geométricas do trecho 
são invariáveis de tal forma que o nível da água seja um parâmetro estável da 
descarga líquida a cada quota correspondente somente uma descarga. O controle 
pode ser definido em dois tipos: o controle de canal e o controle de seção. 
64
UNIDADE II │ MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES
Controle de seção 
Nesse tipo de controle ocorre o isolamento total do trecho a jusante ou a 
montante, com o intuito de não haver nenhuma influência hidráulica do 
trecho montante pronto. Quando o trecho a montante tem alguma influência 
a jusante, temos um controle parcial. 
Controle de canal 
Quando temos um rio com geometria retangular, seu escoamento tende a ser 
praticamente uniforme. Geralmente, encontra-se em rios situados em planícies 
onde cada descarga fica unida a uma altura normal, que depende da geometria, 
declividade do leito do rio e rugosidade. 
Projeto de um canal 
Quando se conhece a declividade do canal, é possível realizar a determinação da 
profundidade normal por intermédio das características geométricas do canal com 
o uso da equação de Strinckler ou Manning. Podemos ver na figura 23 os dados 
para chegar à profundidade normal. 
Figura 23. Dados geométricos de um canal trapezoidal.
 
 
b 
L 
B 
m 
1 
e 
d h 
ds 
Fonte: (PEDROSA, 1957).
Quando adotamos m = 0, transforma-se em retangular. 
2; ; 1 ; 2 ; 2 ;
2
+
= = = + = + = + =
B b AA d e md h d m B b e P b h R
P
 
65
Em que: 
A= área molhada;
P= perímetro molhado;
R= raio hidráulico; 
ds= margem de segurança; 
L= largura total do canal.
Utilizando a equação de Strinckler e isolando “d”, ficamos com a seguinte equação:
( ) ( )
2/3
2
1 1
2
2 1 +
 + +
=   + +
n
n
n n
n
b d mQd
d b mdKJ b md
Abaixo, nas tabelas 2 e 3, podemos verificar a recomendação de declividades para 
taludes laterais e a velocidade média máxima recomendada.
Tabela 2. Declividades para taludes laterais.
Tipo de solo m
Arenoso >=3
Barro arenoso 2-2,5
Barro argiloso 1,5 - 2,0
Argiloso 1,0 - 2,0
Cascalho 1,0 - 1,5
Rocha 0,25 - 1,0
Fonte: (SOUZA, 1973).
Tabela 3. Velocidade média máxima.
Tipo de solo V(m/s)
Arenoso 0,3 - 0,7
Barro arenoso 0,5 - 0,7
Barro argiloso 0,6 - 0,9
Argiloso 0,9 - 1,5
Cascalho 0,9 - 1,5
Rocha 1,2 - 1,8
Fonte: (SOUZA, 1973).
66
UNIDADE IIIESTIMATIVA DE 
VAZÕES E ENCHENTES
CAPÍTULO 1
Fatores que determinam e controlam as 
enchentes nos elementos hidrográficos
Medição de descargas líquidas
Medidor de Parshall
Como podemos verificar na figura 24, o medidor de Parshall deve ser utilizado onde não 
houver altura para que seja instalado um vertedor. 
Um fator muito importante a ser levado em consideração é a saída ou o fundo do canal 
a jusante, que deve estar localizado num nível inferior do canal a montante, ou seja, o 
canal de entrada d calha de Parshall. Todo esse cuidado é para que o nível de jusante 
alcance valores perto dos a montante. 
Esse tipo de calha:
 » não sofre nenhum dano devido a matérias em suspensão, o que a torna 
propícia para atuar nesses tipos de condições citadas;
 » não altera a natureza do curso de água;
 » não altera o transporte de sedimentos;
 » precisão de medição chega a 1%.
Esse dispositivo é escolhido de acordo com a faixa de vazão em que precisa ser 
realizada a medição, de acordo com a largura da garganta, conforme podemos 
verificar na tabela 4, a seguir.
67
ESTIMATIVA DE VAZÕES E ENCHENTES │ UNIDADE III
Tabela 4. Medidas padrão para medidores de Parshall.
W A a B C O E T G K M N P R X Y
Dimensões (mm)
25,4 363 242 356 93 167 229 76 203 19 29 8 13
50,8 414 276 406 135 214 254 114 254 22 43 16 25
76,2 467 311 457 178 259 457 152 305 25 57 25 38
152,4 621 414 610 394 397 610 305 610 76 305 114 902 406 51 76
228,6 879 587 864 381 575 762 305 457 76 305 114 1080 406 51 381
Dimensões (m)
0,3048 1,372 0,914 1,343 0,610 0,845 0,914 0,610 0,914 0,076 0,381 0,229 1,492 0,508 0,051 0,016
0,4572 1,448 0,965 1,419 0,762 1,026 0,914 0,610 0,914 0,076 0,381 0,229 1,676 0,508 0,051 0,076
0,6096 1,524 1,016 1,495 0,914 1,206 0,914 0,610 0,914 0,076 0,381 0,229 1,854 0,508 0,051 0,076
0,9144 1,676 1,118 1,645 1,219 1,572 0,914 0,610 0,914 0,076 0,381 0,229 2,222 0,508 0,051 0,076
1,2192 1,829 1,219 1,794 1,524 1,937 0,914 0,610 0,914 0,076 0,457 0,229 2,711 0,610 0,051 0,076
1,5240 1,981 1,321 1,943 1,829 2,302 0,914 0,610 0,914 0,076 0,457 0,229 3,0880 0,610 0,051 0,076
1,8288 2,134 1,422 2,092 2,134 2,667 0,914 0,610 0,914 0,076 0,457 0,229 3,442 0,610 0,051 0,076
2,1336 2,283 1,524 2,242 2,438 3,032 0,914 0,610 0,914 0,076 0,457 0,229 3,810 0,610 0,051 0,076
2,4384 2,438 1,626 2,391 2,743 3,397 0,914 0,610 0,914 0,076 0,457 0,229 4,172 0,610 0,051 0,076
3,0480 2,7432 1,829 4,267 3,658 4,756 1,219 0,914 1,829 0,152 0,343 0,305 0,229
3,6580 3,0480 2,032 4,877 4,470 5,607 1,524 0,914 2,438 0,152 0,343 0,305 0,229
4,5720 3,5052 2,337 7,620 5,588 7,620 1,629 1,219 3,048 0,229 0,457 0,305 0,229
6,0960 4,2672 2,845 7,620 7,315 9,144 2,134 1,524 3,658 0,305 0,686 0,305 0,229
7,6200 5,0292 3,353 7,6200 8,941 10,668 2,134 1,629 3,962 0,305 0,686 0,305 0,229
9,1440 5,7912 3,861 7,925 10,566 12,313 2,134 1,829 4,267 0,305 0,686 0,305 0,229
12,1920 7,3152 4,877 8,320 13,818 15,481 2,134 1,829 4,877 0,305 0,686 0,305 0,22915,2400 8,8392 5,893 8,230 17,272 18,529 2,134 1,829 8,096 0,305 0,686 0,305 0,229
Fonte: (SOUZA, 1973).
Figura 24. Esquema de calha de Parshall.
 
 
Condutores para poços de medi 
C w 
H 
a 
D P 
R 
T G B M 
E 
O 
X 
K 
ha 
hb 
 ha 
crista 
hb 
crista 
Direção do fluxo 
45º forma alternativa 
Fonte: (SOUZA, 1973).
68
UNIDADE III │ ESTIMATIVA DE VAZÕES E ENCHENTES
Em que: 
W: largura da garganta; 
A: comprimento das paredes da seção convergente; 
a: localização do ponto de medição ha, localizado a 2/3 de A ou 2/3 de B, contado 
a partir da crista;
B: comprimento da seção convergente; 
C: largura da saída; 
D: largura da entrada da seção convergente; 
E: profundidade total; 
T: comprimento da garganta; 
G: comprimento da seção divergente; 
H: comprimento das paredes da seção convergente; 
K: diferença de cota entre a saída e a crista; 
M: comprimento da transição de entrada; 
N: profundidade do rebaixo; 
P: largura da entrada da transição; 
R: raio de curvatura; 
X: abcissa do ponto de medição hb (1/3T); 
Y: ordenada do ponto de medição.
Por meio da tabela 4, podemos verificar os valores padrão utilizados nos 
medidores de Parshall, mas devemos lembrar que valores de M, P e R não 
são utilizados em algumas vezes, já que ocorre a possibilidade de se realizar 
transição entre o canal e o dispositivo, por intermédio de uma parede vertical, 
com angulação de 45º.
Deve se realizar a leitura dos níveis de água de montante e de jusante, para 
definir a vazão. Caso o medidor não esteja afogado, somente a medida a 
montante é utilizada. Já se o nível de jusante for grande, faz-se necessária uma 
69
ESTIMATIVA DE VAZÕES E ENCHENTES │ UNIDADE III
leitura da jusante e correções. Na tabela 5, podemos verificar o afogamento 
máximo, o que é admissível, expresso pela relação: 
S = hb/há
Tanto ha quando hb devem ser medidos a partir da crista.
Tabela 5. Valores admissíveis para afogamento máximo.
Largura da 
garganta (mm)
Afogamento 
máximo (%)
Largura da 
garganta (m)
Afogamento 
máximo (%)
Largura da 
garganta (m)
Afogamento 
máximo (%)
25,4 50 0,3048 70 2,4384 70
50,8 50 0,4572 70 3,0480 80
76,2 50 0,6096 70 3,6580 80
152,4 60 0,9144 70 4,5720 80
228,6 60 1,2192 70 6,0960 80
1,5240 70 7,6200 80
1,8288 70 9,1440 80
2,1336 70 12,1920 80
15,2400 80
Fonte: (SOUZA, 1973).
Para se estimar a vazão, utiliza-se a largura da garganta e a profundidade de 
montante conforme podemos verificar na expressão abaixo:
Q=Cha
n
Em que temos que o coeficiente da curva chave C e n são obtidos de forma experimental. 
Na tabela 6 estão expressos os valores de cm para diferentes valores de w. 
Tabela 6. Valores para n e C com ressalvo livre.
Largura da garganta Valores de C e n
W C N
W e h em mm (Q em l/s)
25,40 0,001352
1,5550,80 0,002702
76,20 0,003965
152,40 0,006927 1,58
228,60 0,013762 1,53
W e h em m (Q em m3/s)
0,3048 0,69 1,52
0,4572 1,06 1,54
0,6096 1,43 1,55
0,9144 2,18 1,57
1,2192 2,95 1,58
1,6240 3,73 1,59
70
UNIDADE III │ ESTIMATIVA DE VAZÕES E ENCHENTES
Largura da garganta Valores de C e n
W C N
1,8288 4,52
1,60
2,1336 5,31
2,4384 6,11 1,61
3,0480 7,48
1,60
3,6580 8,86
4,5720 10,96
6,0960 14,45
7,6200 17,94
9,1440 21,44
12,1920 28,43
15,2400 35,41
Fonte: (SOUZA, 1973).
Afogamento
Como visto na expressão acima, em que temos ha e hb sempre medidas em 
relação dentro da crista, temos, nas tabelas 7, 8 e 9, o afogamento máximo 
permitido para cada medida de garganta. 
Tabela 7. Vazões mínimas e máximas e profundidades permitidas.
Garganta W ha min ha max Qmin Qmax
Dimensões em mm Q em L/s
25,40 0,015 0,21 0,0899 5,37
50,80 0,015 0,24 0,1797 13,21
76,20 0,030 0,33 0,7723 31,76
152,40 0,030 0,45 1,4942 107,80
228,60 0,030 0,61 2,5042 251,32
Dimensões em m Q em m3/s
0,3048 0,030 0,76 0,0033 0,4546
0,4572 0,030 0,76 0,0048 0,6946
0,6096 0,046 0,76 0,0121 0,9345
0,9144 0,046 0,76 0,0173 1,4168
1,2192 0,060 0,76 0,0346 1,9120
1,6240 0,060 0,76 0,0426 2,4110
1,8288 0,076 0,76 0,0732 2,9136
2,1336 0,076 0,76 0,0860 3,4229
2,4384 0,076 0,76 0,0964 3,9278
3,0480 0,090 1,07 0,1587 8,3351
3,6580 0,090 1,37 0,1880 14,6617
4,5720 0,090 1,67 0,2326 24,8975
6,0960 0,090 1,83 0,3067 38,005
7,6200 0,090 1,83 0,3807 47,1785
71
ESTIMATIVA DE VAZÕES E ENCHENTES │ UNIDADE III
9,1440 0,090 1,83 0,4550 56,3827
12,1920 0,090 1,83 0,6033 74,7650
15,2400 0,090 1,83 0,7515 93,1210
Fonte: (SOUZA, 1973).
Tabela 8. Coeficientes para correção de afogamento.
W Ca W Ca W Ca W Ca
pés m - pés m - pés m - pés m -
0,083 0,0254 0,13 1 0,3048 1,0 6 1,8288 4,3 20 6,0960 11,4
0,167 0,0508 0,24 2 0,6096 1,8 8 2,4384 5,4 25 7,6200 13,6
0,250 0,0762 0,33 3 0,9144 2,4 10 3,0480 6,5 30 9,1440 15,8
0,500 0,1524 0,57 4 1,2192 3,1 12 3,6576 7,5 40 12,1920 19,9
0,750 0,2286 0,80 5 1,5240 3,7 15 4,5720 9,0 50 15,2400 23,9
Fonte: (SOUZA, 1973).
Tabela 9. Transformações entre pés e metros.
pés m pés M pés m pés m
0,083 0,0254 1 0,3048 6 1,8288 20 6,096
0,167 0,0508 2 0,6096 8 2,4384 25 7,6200
0,250 0,0762 3 0,9144 10 3,0480 30 9,1440
0,500 0,1524 4 1,2192 12 3,6576 40 12,1920
0,750 0,2286 5 1,5240 15 4,5720 50 15,2400
Fonte: (SOUZA, 1973).
Tabela 10. Correção para afogamento de calha base de 0,3048 m (1 pé).
ha(m)
Relação de hb/ha
0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95
0,1524 0,002260 0,002830 0,003960 0,006230 0,010500 0,018400
0,3048 0,003680 0,005940 0,009910 0,016800 0,028300 0,050900
0,4572 0,007080 0,011900 0,019800 0,034000 0,056600 0,096200
0,6096 0,012500 0,020700 0,035400 0,056600 0,093400 0,152800
0,7624 0,019500 0,031100 0,053800 0,082100 0,133000 0,212300
0,9144 0,027815 0,041778 0,073894 0,110345 0,219489 0,250565
1,0668 0,038521 0,056570 0,100458 0,145110 0,289020 0,326192
1,2192 0,051085 0,073684 0,131204 0,184521 0,367842 0,41111
1,5240 0,081787 0,114881 0,205236 0,277278 0,553355 0,608815
1,8288 0,119921 0,165368 0,295991 0,388615 0,776030 0,843682
2,4384 0,165488 0,225145 0,403468 0,518533 1,035866 1,115710
Fonte: (SOUZA, 1973).
72
UNIDADE III │ ESTIMATIVA DE VAZÕES E ENCHENTES
Vertedores 
Nada mais são do que estruturas fortes localizadas no curso de água que são 
utilizadas como controle de escoamento. Comparados aos medidores Parshall, 
os vertedores são utilizados em estações de tratamento de água e esgoto, 
barragem de controle de medição de vazão em pequenos cursos de água, sistemas 
de irrigação, entre outros. Esse tipo de sistema pode ser classificado em três 
formas: soleira espessa, especial e soleira delgada. 
Soleira delgada
É composto por uma placa de espessura fina que para o fluxo, provocando 
uma elevação do nível para montante. Na figura 25 está o esquema de um 
vertedor de soleira delgada. 
Figura 25. Esquema de um vertedor de soleira delgada.
 
 
 d 
Régua Linimétrica 
crista 
ar1 ressalto 
L p 
 
dm 
 H 
Fonte: (WILSON, 1969).
Em que: 
H: carga hidráulica acima da crista da placa; 
Lr: distância da régua à placa vertedora (4H ≤ Lr ≤ 10H); 
p: altura da placa acima do fundo; 
dj: profundidade do escoamento a jusante;
dm: profundidade do escoamento a montante. 
73
ESTIMATIVA DE VAZÕES E ENCHENTES │ UNIDADE III
Os vertedores também podem ser classificados, de acordo com a forma de sua 
abertura, como simples ou compostos. 
Vertedor simples 
Pode ter forma retangular, circular ou especial. Os vertedores com abertura 
triangular podem ter angulação entre 30 a 60 graus. Já os com abertura 
trapezoidal, em que a forma que tem os lados com inclinação de 4:1 também é 
chamada de vertedor Cipolletti, o cálculo da vazão em função da altura é mais 
simplificado. 
Vertedor composto 
Existem várias combinações de forma que podem ser devido à natureza das 
paredes como os vertedores em parede delgada ou vereadores de parede 
espessa; podem ser, quanto à altura relativa, os vertedores livres ou 
completos, ou os vertedores afogados ou incompletos; e, quanto à largura 
relativa, podem ser os vertedores sem contrações laterais e os vertedores 
com contração lateral.Cálculo para vertedores de soleira delgada
Vamos verificar algumas expressões que somente são utilizadas para vertedores não 
afogados. A expressão é dada por: 
3/22 2 
3
Q Cd g LH=
Em que: 
H = lâmina d’água acima da soleira; 
L = largura do vertedor; 
Cd = coeficiente de descarga. 
74
UNIDADE III │ ESTIMATIVA DE VAZÕES E ENCHENTES
Para vertedores retangulares, a expressão mais utilizada para vertedores sem 
contrações laterais é: 
Q = 1,838LH3/2
Já para vertedores retangulares com contrações laterais, temos as seguintes 
expressões:
Vertedor com uma contração lateral: 
3/21,838 ( )
10
HQ L H= −
Vertedor com duas contrações laterais: 3/221,838 ( )
10
HQ L H= −
Para vertedores retangulares de soleira espessa, podemos utilizar duas expressões:
Q = 1,71LH3/2
3/2 2 Q Cd g LH=
Nas figuras 26 e 27 podemos ver um vertedor truncado e o vertedor triangular. 
Figura 26. Vertedor truncado.
 
 
H 
h1 
Ꝋ 
 h2 
L 
Fonte: (WILSON, 1969).
75
ESTIMATIVA DE VAZÕES E ENCHENTES │ UNIDADE III
Figura 27. Vertedor triangular.
 
 
L 
H 
P 
Ꝋ 
Fonte: (WILSON, 1969).
As expressões para vertedores triangulares são: 
Para θ =90º Q = 1,32 H2,5
Para θ =120º Q = 2,302 H2,449
Para θ =135º Q = 3,187 H2,47
Também pode ser adotada a seguinte equação: 
2,47 2,471 ,32 45º 0,55 2,47 60º 0,76 
2
Q tg H Q H Q Hθ θ θ= = = → = =
Já para vertedores triangulares truncados, temos as seguintes equações: 
Para θ =90º Q = 1,32 [H2,47 - (h2 - h1)2,47
Para θ =120º Q = 2,302 [H2,449 - (h2 - h1)2,472,449
Na figura 28 veremos um esquema de um vertedor trapezoidal.
76
UNIDADE III │ ESTIMATIVA DE VAZÕES E ENCHENTES
Figura 28. Esquema de um vertedor trapezoidal.
 
 
m 
1 
L 
H 
Ꝋ 
Fonte: (WILSON, 1969).
Cujas expressões podem ser: 
Para θ =30º Q1,86 LH1,5 + 0,56H2,47
m=4 Q = 1,86 LH1,5
No quadro a seguir podemos verificar metodologias para cálculo de 
vertedores. A tabela 11 pode ser útil para aplicações de equações para 
vertedores de paredes espessas, que estão ilustrados no quadro 7. 
77
Quadro 7. Metodologias de cálculo para vertedores.
Vertedouro natural de camada espessa
Parede espessa
U2/2g
H
Uo
Ꝋ
3/2. . 2Q C L gH=
 » Recomendações construtivas: e > 3H
 » Ocorrendo contração em um dos lados a largura de fluxo L, para 
efeito de cálculo de vazão, deve ser reduzida de 0,1H para contração 
dupla de 0,2H.
Vertedouro triangular de parede delgada
P
H
L
5/28 2
 
15 2
C g
Q tg Hα =  
 
Para α = 90º, 0,05 3H,L > 6H e C = 0,6, temos 
Q = 1,4H5/2 Fórmula de Thomson
Vertedouro retangular de parede delgada
L P
H
a 3
22 2
 
3
C g
Q LH= com α = 0 e C médio = 0,62
( )
3
21,838 0, 2Q L H H−′= Fórmula de Francis
L’=L para a=o
L’ = L-0,1H para uma contração
L’ = L-0,2H para duas contrações.
Vertedouro trapezoidal de parede delgada
a
L P
H4 1
Q = 1,838 LH3/2 Vertedor Cipolletti
Equação válida para 0,08 2H, L > 3H, p > 3H e L’ 
(largura da seção de aproximação) de 30 a 60H.
Vertedouro de parede delgada retangular com saída 
simples.
Q
Fr
3/22 2
3
Q C gLH= Fórmula de Subramanya e Awasthy 
Para pexcedente. 
Identificando as incógnitas, temos: 
I = intensidade de precipitação; 
I F = ocorre um escoamento superficial. 
Podemos classificar, de acordo com sua capacidade de infiltração: 
 » mudanças em determinadas áreas geográficas; 
 » mudanças de acordo com o tempo em uma área já delimitada; 
 » mudanças que ocorrem pela ação de animais, rochas, desmatamentos, 
entre outros; 
 » mudanças da própria precipitação; 
 » mudanças devido à diferença de umidade no solo, atividades de animais, 
entre outros. 
A distribuição granulométrica no solo é muito importante, já que as partículas 
que fazem parte do solo têm dimensões diferentes e podem ser expostas na 
curva de distribuição granulométrica. 
Já porosidade estabelece uma relação entre o volume total e o volume de vazios 
dentro do solo e é apresentada em porcentagem. 
Fatores que dificultam a infiltração 
Tipo de solo 
A infiltração é dificultada diretamente devido ao diâmetro das partículas do solo, 
fissuração que se encontra nas rochas e a porosidade. Na figura 29 e na tabela 13 
a seguir estão apresentadas as infiltrações para muitos tipos de solo.
83
ESTIMATIVA DE VAZÕES E ENCHENTES │ UNIDADE III
Figura 29. Velocidade de infiltração para diferentes tipos de solos.
 
 
Tempo (h) 
Velocidade de 
infiltração 
(mm/h) 
125 
Solo arenoso 
Velocidade Final 
Solo barrento 
Solo argiloso 
100 
75 
50 
25 
0 
1.0 2.0 3.0 
Fonte: (WILKEN, 1978).
Tabela 13. Capacidade média de infiltração para diferentes tipos de solos.
Natureza do solo 1/s x m
Textura fina
Argila densa 0-0,002
Argila limonosa e argila 0,001-0,004
Barro limonoso e Barro argiloso -
Textura média
Barro limonoso a barro 0,002-0,006
Textura moderadamente grossa
Barro arenoso fino e Barro arenoso 0,003-0,020
Textura grossa
Areia limonosa fina e areia grossa 0,010-0,030
Fonte: (WILKEN, 1978).
A quantidade de umidade no solo 
É óbvio que, quanto mais úmido o solo, menor será a sua infiltração, se comparado a 
um solo menos úmido.
84
UNIDADE III │ ESTIMATIVA DE VAZÕES E ENCHENTES
Precipitação no solo 
Regiões com vegetação maior possibilitam maior infiltração do que em regiões sem 
vegetação. 
Temperatura 
A temperatura do solo aumenta a quantidade de água que consegue infiltrar nele. 
Ação do homem e animais na compactação do 
solo 
Quanto mais compacto o solo esteja, um menor volume de água conseguirá infiltrar 
nele. 
Determinação da capacidade de infiltração de 
um solo 
Para se determinar a capacidade de infiltração do solo, utiliza-se infiltrômetro, que 
tem como função determinar diretamente a capacidade de infiltração local do solo. 
Pode ser utilizado com: 
 » aplicação de água por inundação; 
 » simuladores de chuvas. 
Fórmulas para determinar a infiltração 
 » Infiltração em bacias pequenas – baseia-se no escoamento superficial 
resultante e na medida da precipitação direta. 
 » Infiltração em bacias grandes – usualmente é tida em função do tempo, 
como podemos verificar na expressão a seguir. 
f = fc + (fo - fc)e - kt
Em que: 
fo = capacidade de infiltração inicial (t = 0);
fc = capacidade de infiltração final (para um tempo tendendo ao infinito);
k = constante empírica para cada curva;
85
ESTIMATIVA DE VAZÕES E ENCHENTES │ UNIDADE III
f = capacidade de infiltração depois do tempo t;
t = tempo transcorrido desde o início da chuva;
e = base dos log. neperianos. 
Duas hipóteses são possíveis para infiltração 
Na primeira, as precipitações são responsáveis pelas enchentes em grandes bacias, 
o que gera curvas de intensidade iguais em impostos medidores vizinhos. 
Já na segunda, temos um escoamento superficial sensível, sendo semelhante a 
diferença entre precipitação e infiltração, durante o espaço de tempo em que 
ocorre a precipitação em excesso (WILKEN, 1978).
Precipitações
A precipitação tem origem no mar. Já que é por meio da evaporação dos oceanos 
que temos o vapor de água, quando este se resfria, ocorre a precipitação em forma 
de chuva ou pode ocorrer a formação de gelo ou neve, caso a temperatura seja 
suficientemente baixa. 
Estudar precipitação deve sempre levar em consideração os limites que a bacia 
hidrográfica tem, a fim de conseguir soluções plausíveis quantitativas da equação 
do balanço hídrico, como podemos verificar abaixo: 
P - R - G - E - T = S
Em que: 
P= precipitação total 
R= escoamento superficial total 
G= escoamento subsuperficial total
E= evaporação total
T= transpiração total 
∆S= variação no armazenamento total 
86
UNIDADE III │ ESTIMATIVA DE VAZÕES E ENCHENTES
Classificação das precipitações 
Ciclônica 
É a passagem de perturbações crônicas, com uma grande massa de ar homogênea em 
temperatura e umidade, entre 800 e 1600 km, girando a uma velocidade de 48 km/h. 
Convectiva 
Ao receber radiação proveniente da radiação solar da Terra, a massa de ar que está 
úmida sobe e se expande, ocorrendo então uma perda de calor. Essa massa de ar úmido 
condensa, e ocorre a precipitação (WILKEN, 1978).
Chuvas do tipo localizada, curta duração ou torrenciais são convectivas e têm 
presentes descargas elétricas, o que as caracteriza como tempestades. 
Esse tipo de precipitação ocorre normalmente no verão, também por índices altos de 
ventos, e algumas vezes por ocorrência de granizo é devido ao rápido resfriamento 
da massa de ar quente (WILKEN, 1978).
Esse tipo de precipitação deve ser sempre estudado, visto que atualmente as áreas 
urbanas são impermeabilizadas. 
Orográfica 
Ocorre por intermédio de uma tensão do tipo mecânica criada por barreiras como 
montanhas, por exemplo, que forçam a massa de ar. As precipitações costumam ser 
de intensidade menor, porém em um período maior. 
Como medir uma precipitação 
Os dados utilizados em precipitações refletem-se em quase hidrológicos. Pode-se 
estimar a vazão em rios por meio de dados de precipitação. 
Os instrumentos utilizados são: pluviômetro e pluviógrafo. Mais recentemente, 
utiliza-se radar meteorológico.
Escoamento superficial 
O escoamento superficial ocorre quando há uma precipitação, podendo ser 
livremente ou artificial. 
87
ESTIMATIVA DE VAZÕES E ENCHENTES │ UNIDADE III
Leva-se em consideração a água, o princípio ou a menor concentração de 
chuva que, caindo no solo saturado, escoa pela superfície, o que pode formar 
ocorrentes, córregos, lagos ou reservatórios, tendo sua origem nas precipitações 
(WILKEN, 1978).
Influencia diretamente no escoamento superficial 
 » A natureza fisiográfica: permeabilidade, topografia, área e a capacidade 
de infiltração. 
 » A natureza climática: duração e a intensidade da precipitação, antecedente. 
 » A cobertura vegetal: o tipo de vegetação que cobre a área. 
 » Obras hidráulicas: se na área em questão existem obras hidráulicas que 
foram realizadas. 
Influência dos valores sem vazão 
 » Quanto menor for a área da bacia em estudo, maiores serão as variações 
de vazões instantâneas. 
 » Ocorre um crescimento das descargas em virtude do crescimento 
acentuado das áreas das bacias de montante para jusante. 
 » Quanto maior for a metragem do terreno, menor serão as depressões 
retentoras, mais retilíneo o traçado da bacia, maior o volume de água 
infiltrada em áreas com vegetações.
Hidrograma e ietograma 
Por intermédio de um hidrograma, podemos ter dados referentes à descarga de um 
dado curso de água, com uma representação gráfica e cronológica. Assim, torna-se 
fácil estudar como o curso de água ocorre em períodos de secas, em dias normais, 
em dias com mais precipitações (WILKEN, 1978). 
Ietograma é apresentação gráfica das alturas de chuva média ocorrida na bacia. 
Quanto ao hidrograma, podemos destacar: 
Crista: região entre o ponto de ramo acendendo e o ponto de curva de recessão. 
No hidrograma, geralmente existe apenas um único pico. 
88
UNIDADE III │ ESTIMATIVA DE VAZÕES E ENCHENTES
O hidrograma nos mostra: escoamento superficial, subsuperficial, 
subterrâneo, precipitações diretassobre o curso de água. 
São fases do escoamento superficial: depleção e recessão. Na figura 30 podemos 
verificar o hidrograma em um ietograma.
Figura 30. Ietograma e hidrograma
 
 
tA E fb tc 
Precipitação efetiva 
Escoamento superficial direto 
Escoamento básico 
Precipitação 
D 
Vazão 
Parte da precipitação que infiltra 
c 
B 
A 
to 
Fonte: (WILKEN, 1978).
Chuva efetiva 
De uma forma teórica, se fosse possível realizar uma medição da 
capacidade de infiltração, o volume deflúvio resultante da chuva seria 
conhecido subtraindo-se infiltração e a tensão superficial (que é a soma do 
armazenamento das depressões mais a intercepção) da precipitação total. 
Portanto, trata-se de uma parcela da chuva que realmente gerará o escoamento 
superficial (WILKEN, 1978).
Podemos definir precipitação efetiva como o volume total de chuva que escoa 
na superfície dividido pela área total da bacia que está em estudo, como se pode 
visualizar na expressão a seguir: 
Hef = vol escoado superficialmente/ área da bacia
89
ESTIMATIVA DE VAZÕES E ENCHENTES │ UNIDADE III
Sendo que a capacidade de infiltração depende da estrutura do solo. 
Coeficiente descolamento superficial 
Também conhecido como coeficiente de run-off ou de deflúvio, é obtido pela 
seguinte expressão: 
C = volume escoado superficialmente/ volume total precipitado
Sendo que “C” pode variar no tempo e no espaço, pois se trata de uma função da 
cobertura do terreno. 
Podemos ter, dentro de uma bacia, coeficientes run-off diferentes, podendo os 
mesmos ser referentes a chuva isolada ou a intervalos de tempos em que diversas 
chuvas precipitaram. 
Por meio do coeficiente de escoamento superficial para determinada chuva 
intensa, a certa duração, ocorre a possibilidade de se determinar o escoamento 
superficial de uma grande diversidade de precipitações com intensidades 
diferentes, porém cuja duração seja a mesma. O coeficiente de escoamento 
superficial é muito usual quando se pretende realizar uma avaliação da vazão 
de uma enchente proveniente de uma chuva intensa (WILKEN, 1978).
Escoamentos 
A fim de se obter sucesso no estudo das características hidrológicas e previsões de 
enchente de uma bacia, separar os tipos de escoamentos torna-se essencial. 
Existem três caminhos que a água proveniente de chuvas pode percorrer e chegar 
até ao curso de água: 
 » o escoamento superficial; 
 » o escoamento intermediário;
 » o escoamento subterrâneo. 
Sendo, na prática, separados em dois tipos:
 » escoamento superficial direto;
 » escoamento básico.
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Referências
PEDROSA, H. X. A. Hidráulica aplicada: hidrologia. Rio de Janeiro: Editora 
Científica, 345 p. 1957.
RIGUETTO, A. M. Hidrologia e recursos hídricos. São Carlos: Ed. EESC-USP, 
819 p. 1999.
SOUZA, N. P. et al. Hidrologia de superfície. São Paulo: Ed. Edgar Blucher, 180 p. 
1973.
WILKEN, P. S. Engenharia de Drenagem Superficial. São Paulo: CETESB, 477 p. 
1978.
WILSON, E. M. Engineering Hydrology. McMillan e Co. LTD, Londres, Inglaterra, 
245 p., 1969.
	MTBlankEqn
	_GoBackhidrográfica se resumia a planejar o 
mínimo, tendo como base informações apenas sobre como implantar e gerar um 
máximo aproveitamento, deixando de lado questões tão valiosas como preservar e 
cuidar do meio ambiente (RIGUETTO, 1999).
No decorrer dos anos, o aumento sequencial da população e a utilização 
desenfreada da água trouxeram muitos impactos e consequências ruins ao meio 
ambiente. 
Foi nos anos 70 que surgiram os primeiros vestígios de certa cautela com meio 
ambiente e no uso da água tratada. Medidas preventivas com foco direto nas bacias 
hidrográficas foram implantadas. Dessa forma, o índice populacional aumentando 
e a exploração da água causaram grandes impactos e consequentemente uma 
redução e impacto negativo sobre os recursos naturais. 
Atualmente, buscamos o desenvolvimento de forma sustentável, aproveitamento de 
forma racional dos recursos e mínimo impacto ao meio ambiente.
10
UNIDADE I │ SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO
Com os dados acima citados, podemos afirmar que profissionais devem trabalhar 
em conjunto, como grupos formados por biólogos, geocientistas, matemáticos, 
físicos e químicos. Isso é de suma importância para que possamos, de alguma forma, 
obter sucesso nessa batalha contra o tempo que já perdemos degradando e não nos 
conscientizando do mal que estávamos fazendo.
De acordo com Righetto (1999), a hidrologia pode se impor sobre: 
 » como dimensionar, realizar projeto e executar formas de abastecimento 
de água, para fins domésticos, industriais ou comerciais;
 » como realizar projetos de obras hidráulicas tanto para fixar dimensões 
corretas para obras como pontes, bueiros etc., quanto para projetos de 
barragens desde sua localização, fundações, dimensionamento etc.; 
 » como estabelecer qual método construtivo é melhor;
 » como realizar o correto dimensionamento de todos tipos de barragens; 
 » o projeto, como são estipuladas e quais são as características do lençol 
freático;
 » o exame dos aspectos mais relevantes do escoamento natural do lençol, 
como a precipitação, a bacia que contribui e quais níveis de curso de água;
 » problemas referentes a como escolher da melhor forma qual manancial e 
como regularizar os cursos de água e controlar as inundações;
 » como realizar estudos e previsões sobre vazões máximas e mínimas;
 » estudo sobre variações e oscilações de enchentes e áreas inundadas;
 » como realizar o monitoramento do meio ambiente;
 » como monitorar os tipos de erosões;
 » estudo e projetos de capacidade de receptores de efluentes ligados 
diretamente a sistemas de esgoto, atentando para velocidades de 
escoamento, vazão mínima, entre outros;
 » projetos de monitoramento relativos a construções e manutenção de 
canais navegáveis;
11
SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO │ UNIDADE I
 » projetos e previsões referentes à hidráulica, como: verificar a vazão; 
reservatórios; volumes que podem ser armazenados; etc.
Agora vamos entender um pouco dos conceitos que serão utilizados no decorrer 
dos cálculos de dimensionamento.
12
CAPÍTULO 2
Microdrenagem: como realizar 
captação de água, galerias e 
pequenos pontos
A drenagem urbana é um sistema feito pelo homem com a finalidade de realizar 
o escoamento das águas. Conforme podemos verificar, sempre existiu e existirá 
escoamento de água, independentemente de existir um canal para canalizar essa água 
ou não. Exatamente nesse ponto podemos definir se um sistema de drenagem está 
sendo eficaz ou trazendo perdas para a população em geral.
Quando pensamos no sistema de drenagem pluvial da área urbana, temos dois 
sistemas básicos: o inicial, referente à drenagem, e o sistema de macrodrenagem 
(RIGUETTO, 1999).
Sistema básico inicial
Conhecido também como microdrenagem, nada mais é do que um sistema que tem 
em sua composição: 
 » guias;
 » sarjetas; 
 » bocas de lobo; 
 » galerias de águas pluviais; 
 » canais de pequena dimensão.
Esse tipo de sistema é projetado sempre para escoamento de vazões entre 2 e 10 
anos. Se bem executado e com uma manutenção constante e com qualidade, seu 
desempenho possibilita que as ações urbanas não sejam estacionadas por intempéries 
como enxurradas, inundações etc.
Sistemas de macrodrenagem
Composto por canais fechados ou abertos de grandes dimensões, são projetados para 
vazões num período de 25 a 100 anos para determinado período de retorno.
13
SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO │ UNIDADE I
Fica sob responsabilidade de seu funcionamento minimizar ou prevenir a saúde e 
propriedade da população atingida. Doenças veiculadas pela água ou consequências 
diretas das águas. 
Tanto o microdrenagem quanto o macrodrenagem fazem parte do processo de 
escoamento superficial direto, que tem como foco a orientação para demanda de 
aumento da conta do sistema de drenagem em questão (RIGUETTO, 1999). 
Objetivos da utilização da drenagem urbana 
Podemos afirmar como objetivos de uma drenagem urbana de forma eficiente: 
 » proteger população e suas propriedades dos problemas que surjam 
decorrentes de inundações;
 » realizar um monitoramento e preservar áreas de várzea; 
 » realizar projetos e estudos para conservação de áreas de várzea; 
 » reduzir problemas referentes à sedimentação e à erosão; 
 » adotar o bem-estar e qualidade ambiental. 
Para que o projeto referente à drenagem urbana se torne eficaz, é necessário seguir 
alguns princípios básicos os quais veremos a seguir.
Um sistema urbano de drenagem é tido como uma parte importante do sistema 
que cuida do ambiente urbano. Podemos verificar que esse sistema de drenagem é 
parte integrante da infraestrutura total do perímetro urbano. Portanto, é integrante 
principal do sistema ambiental deste. 
Com o passar dos anos, temos como consequência um aumento exponencial 
de vazão e escoamento no perímetro urbano. Quando se realiza um estudo 
maior referente à bacia hidrográfica, devem ser realizado estudos específicos 
para verificar se é coerente ou não a implantação de novas ocupações e quais 
seriam as possíveis consequências. Com tais informações, é possível realizar 
projetos a fim de diminuir ou extinguir possíveis problemas com inundações 
(RIGUETTO, 1999).
14
UNIDADE I │ SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO
Áreas específicas para o armazenamento de 
forma natural das águas 
Também conhecido como várzea, é parte integrante dos cursos naturais, 
atuando como um condutor, sendo apontada também como leito secundário ou 
leito menor. 
Tanto um curso d’água quanto a várzea são tidos como coletores, armazenador e 
veículos de escape referentes à vazão de cheias que, por alguma virtude, venham a 
ocorrer. 
A utilização tanto do curso de água quanto da várzea para outros fins deve ser 
estudada a fundo. Podemos citar como contribuições da várzea: 
 » melhorias na qualidade tanto do ar quanto da água; 
 » possibilidade de realizar manutenções nos espaços abertos; 
 » meio ambiente protegido;
 » acomodação de redes e sistemas urbanos de maneira adequada e 
planejada.
Drenagem 
Ocorre quando temos certo volume de água em curso em um perímetro urbano 
que não tem a possibilidade de ser reduzido. Portanto, não desaparece em um 
curto intervalo de tempo. Essa drenagem gera uma necessidade de se ter um 
planejamento de espaço para tal demanda, ou seja, estudos com o intuito de 
melhorias devem ser realizados para que esse curso de água ou volume de água 
seja drenado em sua totalidade e de forma adequada. 
O que vivemos atualmente é decorrente do crescimento populacional que está 
diretamente ligado à urbanização. O espaço para armazenamento natural da 
água fica reduzido e é resultante da utilização do solo de forma inadequada e sem 
planejamento. Sem esse espaço para armazenamento natural da água, as águas 
resultantes de cheias buscaram outros espaços para transitar, o que gerou a criação 
de outros locais que não foram desejados nem planejados e que são totalmente 
tomadospelas cheias das águas (RIGUETTO, 1999).
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SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO │ UNIDADE I
Primeiramente, deve ser planejada exatamente a quantidade necessária de 
espaço para o armazenamento natural dessas cheias. Essa água proveniente de 
armazenamento pode ser reutilizada como: 
 » irrigações;
 » alimentação de lençóis freáticos; 
 » abastecimento industrial;
 » etc. 
Como exercer o controle da poluição
Quando estamos falando de águas referentes a escoamento ou a bacias de 
contenção, devemos levar em consideração que sua qualidade é primordial. 
Práticas para evitar tais poluições são:
 » manter vias limpas;
 » coletar lixos do meio urbano;
 » evitar esgotos irregulares nas redes de galerias;
 » tratar e coletar de maneira correta o esgoto;
 » regulamentação do movimento de terras em áreas de 
desenvolvimento, já que pode acarretar um controle de erosão, 
pois pode gerar cargas de sedimentos etc.
Esses itens devem ser adotados a fim de um controle eficaz da poluição da água, tendo 
em vista que impacta diretamente sobre curso de águas e sobre várzeas o perímetro 
urbano. 
Como a urbanização pode influenciar sobre 
uma bacia hidrológica 
Fica evidente que, devido à urbanização, podemos ter alterações sobre:
 » quantidade de água de escoamento superficial; 
 » a vazão de pico de cheias; 
 » o intervalo de tempo referente ao escoamento superficial. 
16
UNIDADE I │ SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO
Esse problema ocorre devido à impermeabilização do solo e suas alterações 
realizadas no decorrer da urbanização, afetando o sistema de drenagem e as várzeas 
(RIGUETTO, 1999).
Temos que nos atentar ao fato de que, com organização, temos um estado inicial 
de alteração, pintura do solo é alterada, movimentos de terra em sequência, a 
substituição da terra por áreas construídas, ou outros tipos de cobertura que são 
diferentes do solo original. 
Quando porventura ocorre uma ruptura dessa cobertura do solo, sua exposição 
fica à mercê de enxurradas, o que gera erosões superficiais, transporte de matérias 
para bacia, uma sedimentação dos drenos principais cuja declividade seja menor, 
entre outros. 
Já quando temos áreas com construções ou com pavimentação, a impermeabilização 
do solo reduz a quantidade de água que o solo pode vir a absorver de forma natural, 
o que resulta em certa dificuldade do escoamento superficial de forma natural 
(RIGUETTO, 1999). 
Por fim, as modificações diretas nas características hidráulicas de calhas são 
referentes a obras de canalização do curso de água, como podemos ver a seguir:
 » como é o revestimento de leitos; 
 » se ocorreram ampliações nas sessões;
 » se houve uma troca de leitos naturais de pequeno porte e depressões 
por galerias. 
O grande problema concentra-se no fato de os canais artificiais terem menos 
resistência momentânea e, portanto, maior velocidade, o que acarreta uma redução 
do tempo de concentração das bacias. 
O crescimento das vazões máximas de cheias e as áreas urbanizadas estão 
diretamente ligados, já que há casos em que o pico de cheia numa bacia totalmente 
urbanizada chega a ser até seis vezes maior se comparado ao pico da mesma bacia, 
porém em condições naturais. 
Relembrando que o escoamento superficial direto é diretamente ligado ao volume 
de água que precipitou, características referentes à infiltração do solo, tipo 
de vegetação que recobre o solo, se a superfície é impermeável, superficial ou 
antecedentes.
17
SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO │ UNIDADE I
Quando pensamos no trânsito das águas, este está ligado diretamente à 
declividade, à rugosidade superficial do leito, ao comprimento total do percurso e 
à profundidade da água do canal. 
Com isso, temos que, para um estudo aprofundado da reação aos impactos 
gerados pela urbanização, deve-se levar em consideração a quantidade de água 
gerada pelo escoamento superficial direto e em quanto tempo ocorre o trânsito 
das águas. 
Para determinação do aumento superficial direto, faz-se necessário adotar o método 
do número de curva. Por meio dele podemos analisar quais foram as alterações que 
ocorreram no volume do escoamento superficial direto que foram causadas devido à 
urbanização. 
Como realizar o controle do volume de 
escoamento superficial direto 
Esse controle pode ser realizado de duas maneiras distintas. 
Acréscimo da condutividade hidráulica 
Objetivo principal aqui é realizar a coleta por meio de uma condução de forma 
direta e imediata até o ponto final ou de despejo, com a finalidade de reduzir danos 
referentes a interrupções das atividades ao redor da área coletada. 
Pode ser realizado em áreas urbanizadas ou em áreas que serão urbanizadas 
posteriormente.
Ocorre um acréscimo da vazão veiculada e dos níveis e áreas de inundação 
que estão a jusante nesse tipo de sistemas quando o comparamos às condições 
anteriores à sua implementação.
Esse tipo de sistema precisa que seja realizada uma limpeza periodicamente a 
fim de que possa funcionar de maneira eficiente e que garanta, assim, atingir as 
expectativas dentro do projeto. 
Essa limpeza abrange desde resíduos até a retirada de vegetação ribeirinha 
arbustiva, quando pensamos em canais em terra ou também em obras que 
precisam de desassoreamento. 
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UNIDADE I │ SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO
Como realizar armazenamento de águas
Muito pouco aproveitado quando pensamos em sistemas de drenagem urbana, o 
armazenamento de águas é um conceito altamente moderno, e sua principal função 
é fazer o armazenamento de forma temporária das águas de escoamento superficial 
diretamente no ponto de origem ou o mais próximo deste, e realizar a liberação de 
forma lenta dessas águas em sistemas de galerias ou canais a jusante. 
Esse tipo de sistema, portanto, é mais fácil de ser aplicado em fases de 
desenvolvimento urbano, mas pode ser utilizado em áreas organizadas, desde que 
existam locais para implantação de armazenamento superficial ou subterrâneo 
das águas.
Nos quadros 1 e 2 a seguir, podemos verificar medidas para retardar ou reduzir o 
escoamento superficial direto e as desvantagens e vantagens dessas medidas.
Quadro 1. Medidas para retardar ou reduzir escoamento superficial direto.
Área Redução Retardamento do deflúvio direto
Telhado plano com grande 
dimensão
1. Armazenar em cisterna 
2. Realizar jardim suspenso 
3. Armazenar em tanque ou chafariz
1. Armazenamento no telhado empregando tubos 
condutores verticais estreitos
2. Aumentando a rugosidade do telhado
3. Cobertura ondulada
4. Cobertura com cascalho
Estacionamento 1. Pavimento do tipo permeável 
2. Utilizar cascalho 
3. Realizar furos no pavimento impermeável
1. Faixas gramadas no estacionamento 
2. Canal gramado drenando o estacionamento 
3. Armazenamento e detenção para áreas impermeáveis 
4. Pavimento ondulado 
5. Depressões 
6. Bacias
Residencial 1. Cisternas para casas unifamiliares ou multifamiliares
2. Passeios feitos com cascalho 
3. Áreas ajardinadas em redor 
4. Recarga do lençol subterrâneo: 
 » tubos perfurados 
 » cascalhos 
 » valeta 
 » cano (tubo) poroso 
 » poços secos 
 » depressões gramadas
1. Reservatório de detenção 
2. Utilizando gramas espessas (alta rugosidade) 
3. Passeios com cascalhos 
4. Sarjetas ou canais gramados. 
5. Aumentando o percurso da água através de sarjeta, 
desvios etc.
Geral 1. Vielas com cascalhos 
2. Calçadas permeáveis 
3. Canteiros cobertos com palhas ou folhas
Fonte: (RIGUETTO, 1999).
19
SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO │ UNIDADE I
Quadro 2. Vantagens e desvantagens na utilização de formas diferentes de redução e retenção do escoamento 
superficial direto.
Medidas Vantagens Desvantagens
Cisterna 1. Água pode ser utilizada para: 
 » proteção contra fogo 
 » rega de terras 
 » processos industriais 
 » refrigeração 
2. Reduz o deflúvio superficial direto, ocupando 
pequenas áreas 
3. O terreno ouespaço, acima da cisterna, pode 
ser usado para outros fins
1. Custos relativamente altos de instalação 
2. Custo requerido pode ser restritivo se a 
cisterna receber água de grandes áreas de 
drenagem 
3. Requer manutenção 
4. Acesso restritivo 
5. Reduz o espaço disponível do subsolo para 
outros usos
Jardim suspenso 1. Esteticamente agradável 
2. Redução do deflúvio superficial direto
3. Redução dos níveis de ruído 
4. Valorização da vida anima
1. Elevadas cargas nas estruturas de cobertura 
e de construção 
2. Caro de instalar e manter
Reservatório com espelho d’água permanente 
(geralmente em áreas residenciais)
1. Controla grandes áreas de drenagem, 
liberando pequenas descargas 
2. Esteticamente agradável 
3. Possíveis benefícios à recreação: 
 » uso de barcos de recreação 
 » pesca 
 » natação 
4. Habitat para a vida aquática 
5. Aumenta o valor dos terrenos adjacentes
1. Requer grandes áreas 
2. Possível poluição pelas enxurradas e 
sedimentação 
3. Possível área de proliferação de pernilongos 
4. Pode haver crescimento intenso de algas, 
como resultado da eutrofização 
5. Possibilidade de ocorrência de afogamentos 
6. Problemas de manutenção
Armazenamento em telhado, empregando 
tubos condutores verticais estreito
1. Retardo do deflúvio superficial direto 
2. Efeito de isolamento térmico do edifício: 
 » água no telhado
 » através de circulação 
3. Pode facilitar o combate a incêndios
1. Carga estrutural elevada 
2. A tomada d’água dos tubos condutores 
requer manutenção 
3. Formação de ondas e cargas 
4. Infiltração de água do telhado para o edifício
Telhado com rugosidade aumentada 1. Retardamento do deflúvio superficial 
direto e alguma redução deste (detenção nas 
ondulações ou no cascalho)
1. Carga estrutural relativamente elevada
Pavimento permeável (estacionamento e 
vielas): a) estacionamento com cascalho b) 
furos no pavimento impermeável (diâmetro de 
cerca de 6 cm) enchidos com areia
1. Redução do deflúvio superficial direto 
2. Recarga do lençol freático 
3. Pavimento de cascalho pode ser mais barato 
do que asfalto ou concreto 
1. Entupimento dos furos ou poros 
2. Compactação da terra abaixo do pavimento 
ou diminuição da permeabilidade do solo 
devido ao cascalho 
3. Dificuldade de manutenção 
4. Gramas e ervas daninhas podem crescer no 
pavimento
Canais gramados e faixas do terreno cobertas 
com vegetação
1. Retardo do deflúvio superficial direto 
2. Alguma redução do deflúvio superficial direto 
(recarga do lençol freático por infiltração) 
3. Esteticamente agradável 
4. Flores 
5. Árvore
1. Sacrifica-se alguma área do terreno para 
faixas de vegetação 
2. Áreas gramadas devem ser podadas 
ou cortadas periodicamente (custos de 
manutenção)
20
UNIDADE I │ SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO
Medidas Vantagens Desvantagens
Armazenamento e detenção em pavimentos 
impermeáveis: 
a) pavimento ondulado 
b) bacias 
c) bocas de lobo estranguladas
1. Retardo do deflúvio superficial direto (a, b, c) 
2. Redução do deflúvio direto (a e b)
1. Restringe um pouco o movimento de 
veículos 
2. Interfere com o uso normal (b e c) 
3. Depressões juntam sujeira e entulho (a, b 
e c)
Reservatório ou bacias de detenção 1. Retardo do deflúvio superficial direto 
2. Benefício recreativo 
3. Quadras poliesportivas, se o terreno for 
propício 
4. Esteticamente agradável 
5. Pode controlar extensas áreas de drenagem, 
liberando descargas relativamente pequenas.
1. Requer grandes áreas 
2. Custos de manutenção: 
 » poda da grama 
 » herbicidas 
 » limpeza periódicas (remoção de sedimentos)
3. Área de proliferação de pernilongos 
4. Sedimentação do reservatório
Tanque séptico transformado para 
armazenamento e recarga de lençol freático
1.Custos de instalação baixos 
2. Redução do deflúvio superficial direto (infiltração 
e armazenamento) 
3. A água pode ser usada para proteção contra 
incêndio, rega de gramados e jardins e recarga 
do lençol freático
1. Requer manutenção periódica (remoção de 
sedimentos) 
2. Possíveis danos à saúde 
3. Algumas vezes requer um bombeamento 
para o esvaziamento após a tormenta
Recarga do lençol freático: a) tubo ou 
mangueira furada 
b) dreno francês 
c) cano poroso 
d) poço seco
1. Redução do deflúvio superficial direto 
(infiltração)
2. Recarga do lençol freático com água 
relativamente limpa 
3. Pode suprir água para jardins ou áreas secas 
4. Pequena perda por evaporação
1. Entupimento dos poros ou tubos perfilados 
2. Custo inicial de instalação (material)
Grama com alta capacidade de retardamento 
(elevada rugosidade)
1. Retardo do deflúvio superficial direto 
2. Aumento de infiltração
1. Dificuldade de poda de grama
Escoamento dirigido sobre terrenos gramados 1. Retardo do deflúvio superficial direto 
2. Aumento de infiltração
1. Possibilidade de erosão 
2. Água parada em depressões no gramado
Fonte: (RIGUETTO, 1999).
Quando pensamos em metodologias a fim de se evitar ou diminuir um 
escoamento superficial, faz-se necessário adotar algumas distinções entre 
duas diferentes medidas: medidas estruturais e medidas não estruturais. 
As medidas são compostas por medidas físicas, cujo destino está atrelado à 
determinação do desvio escoar de forma mais veloz e com menor nível de água 
do escoamento superficial direto, possibilitando assim que quaisquer danos que 
possam ser causados por inundações sejam evitados. 
Tais medidas não podem ser consideradas como proteções absolutas. Portanto, deve 
ser adotada uma postura cuidadosa, já que em grande parte são inviáveis de serem 
aplicadas.
21
SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO │ UNIDADE I
A medida não estrutural não interfere no escoamento de água superficial direto. 
Esse tipo de medida é usado para controle de como será ocupado e utilizado o solo 
na área da bacia ou várzea e quais são os possíveis aspectos relevantes que devem 
ser levados em consideração quando implementados. 
Estudam-se maneiras para que os ocupantes possam conviver com fenômeno e 
fiquem preparados para possíveis prejuízos materiais causados pelas inundações. 
Portanto, as medidas não estruturais estão diretamente relacionadas a aspectos 
referentes ao ambiente, e é importante levar em consideração que a população é fator 
crucial para que esse tipo de medida seja adotado e implantado de maneira eficaz. 
Em centros urbanos desenvolvidos, um dos fatores mais relevantes está ligado a 
não haver suporte de medidas não estruturais. Uma utilização de investimentos de 
maneira correta tanto em medidas estruturais quanto em medidas não estruturais 
pode acarretar menores danos referentes a investimentos causados pelas inundações. 
No quadro 3, a seguir, são simplificadas medidas de controle.
Quadro 3. Medidas simplificadas de controle.
Medidas estruturais
Capacidade de escoamento da 
calha maior
Diques marginais ou anulares. Melhoria das calhas (aumento da seção transversal, desobstruções e retificações). 
Canalização (melhoria da calha e revestimento, substituição da calha por galeria/canal, canal de desvio)
Redução das vazões de cheias Reservatórios nos cursos d’água principais
Medidas para controle do 
escoamento superficial direto
Medidas para 
detenção das águas 
pluviais
Medidas locais (armazenamento em telhados, cisternas, 
bacias de detenção em parques etc.). Medidas fora 
do local (armazenamento em leitos secos ou em 
reservatórios implantados em pequenos cursos d’água)
Medidas para 
infiltração das águas 
pluviais
Medidas locais (poços, trincheiras, bacias de infiltração, 
escoamento dirigido para terrenos gramados etc.)
Medidas Não Estruturais
Regulamentação do uso e ocupação do solo (principalmente em fundo de vale)
Proteção contra inundações (medidas de proteção individual das edificações em áreas de risco)
Seguro contra inundações
Sistemas de alerta, ações de defesa civil, relocações
Fonte: (RIGUETTO, 1999).
Planejamento de drenagem urbana
Como já é de conhecimentode todos, planejar significa abordar todo projeto desde 
seu início até sua concepção.
22
UNIDADE I │ SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO
Deve-se planejar, de forma correta e integrada, a drenagem urbana em conjunto 
com demais melhorias nos centros de urbanização. Resolvidas todas as 
interdependências, o planejamento pode dar andamento.
Esse tipo de planejamento deve estar ligado diretamente a regulamentos e critérios 
estabelecidos pela administração. Considerando sempre:
 » as leis pertinentes;
 » os mínimos custos;
 » mínimo impacto ambiental;
 » etc.
Um bom planejamento torna-se indispensável quando pensamos em sistemas 
de drenagem. Abaixo alguns fatores positivos que são obtidos com um bom 
planejamento:
 » o estudo inicial da bacia possibilita que soluções de grande porte em 
pouco tempo sejam alcançadas, o que pode evitar que a solução não 
apenas desloque o problema, mas sim o resolva também em locais 
diferentes a jusante do local em questão; 
 » realizar levantamento de zonas de várzea;
 » realizar o levantamento e delimitar parâmetros para projetos conforme 
os recursos disponíveis;
 » realizar um planejamento urbano com planos de drenagem ou outros 
meios para abastecimento, águas pluviais, esgotos etc.;
 » realizar planejamento de medidas preventivas levando sempre em 
consideração o menor custo e a garantia de atendimento a todo o 
perímetro.
Planejamento diretor
Para que um planejamento de drenagem urbana seja realizado de forma eficaz, dois 
fatores devem ser levados em consideração:
 » produto imediato;
 » qual processo deve ser adotado para obter o produto. 
23
SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO │ UNIDADE I
Quando pensamos no produto imediato, podemos verificar os planos diretores 
referentes a cada município que contêm pelo menos três orientações listadas a seguir.
 » Implantação do plano – a indicação de um software ou um programa 
que seja responsável por nortear como os elementos devem ser 
implantados.
 » Medidas Estruturais – a indicação de um sistema para realizar 
medidas como reservatório, canais, galerias de água pluvial etc., levando 
em consideração também as estimativas de custos.
 » Medidas Não Estruturais – a indicação de como adquirir terrenos 
para preservar, reassentamentos, construções à prova de inundações, 
programas de contingência, programa de educação pública, entre 
outros, considerando-se os custos se possível for estimá-los.
O planejamento diretor não pode ser como um produto imediato, e sim um processo 
dinâmico, que inclui objetivos padrões como características da área que se está 
planejando, tanto cultural quanto natural; um levantamento dos dados; estudo de 
alternativas efetivas; preparo do programa de implantação, entre outros.
Além do plano diretor acima citado, devem-se incluir na lista para um projeto as 
licenças e outros requisitos necessários para que construções de ordem pública 
sejam realizadas.
Passo a passo para se estabelecer um projeto
Alocação do espaço e ocupação marginal das 
canalizações
Quando pensamos em como canalizar um curso d’água dentro de centros urbanos, 
precisamos definir o espaço, ou seja, sua alocação, bem como as pistas marginais 
de tráfego e também o alinhamento das edificações. Para isso, devemos levar em 
consideração os seguintes fatores:
 » é usual os projetos serem realizados com base em cheias com período 
de recorrência média, por exemplo, 25 anos; mas cheias de maior 
volume podem acontecer e, se ocorrem, geram problemas graves;
 » usualmente, quando feito o projeto, este considera a ocupação da bacia 
montante, sem considerar que futuramente a ocupação pode vir a 
24
UNIDADE I │ SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO
passar o que foi suposto no projeto, o que acarreta vazões maiores do 
que previstas no início;
 » quando as margens dos rios são crescentemente ocupadas, uma faixa 
menor fica disponível para o curso de água ultrapassar se preciso for 
em caso de, por exemplo, uma vazão de pico de cheia.
Quando pensamos em projetos de canalização de curso de água, devemos levar em 
consideração que a alocação de espaços deve seguir algumas diretrizes:
 » considerar um espaço, quando possível, para faixas laterais que 
eventualmente possam vir a inundar ou para futura ampliação do 
canal;
 » vias de tráfego afastadas das margens dos canais;
 » área para edificações, sempre que houver a possibilidade, não devem 
estar na faixa de inundação correspondente a uma cheia de cem anos 
de período de retorno;
 » quando não há condições para delimitar as medidas listadas acima, 
faz-se necessário caracterizar as áreas que têm comportamento 
inundável de risco.
Quais são as restrições e requisitos para se realizar 
um projeto de canalização de curso de água
Como fase inicial, faz-se um levantamento de todas as necessidades e restrições 
que são impostas. Com isso, ocorre a possibilidade de se estabelecer possíveis 
saídas caso haja necessidade.
Aspectos básicos devem ser levados em consideração, como veremos nos próximos 
itens.
Confluências e desemboque no curso 
principal
Aspecto que deve ser bem abordado, já que está ligado diretamente à vazão 
excepcional e pode vir a representar uma elevação no nível de água que está sendo 
estudado. 
25
SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO │ UNIDADE I
Porém, realizá-lo requer espaço disponível, o que não ocorre em grande parte 
dos projetos. Por isso, quando pensamos nesse projeto, devemos sempre levar 
em consideração uma forma mais simplificada e racional de adequá-lo a tais 
condicionantes.
Pontos baixos
No decorrer das margens do curso de água, os pontos baixos devem sempre 
ser identificados no início. Com essa informação estabelecem-se os arranjos 
longitudinais, e fica fácil identificar qual arranjo básico deve ser utilizado no 
projeto de galeria ou canal.
Quando, no projeto, não for possível que o curso de água passe por apenas um 
ou em mais pontos baixos de água, é preciso que pontos de drenagem sejam 
realizados por meio de condutos que ficam paralelos ao canal ou à galeria 
principal até chegar a determinado ponto que se situe a jusante, em ponto mais 
baixo. Deve-se utilizar conduto que descarregue diretamente no canal com a 
utilização do sistema “flap gate”, instalado na saída, ou então utilizar sistema 
localizado, realizado por bombeamento.
Pontes
Quando a ponte é uma restrição ao curso de água, vários estudos devem ser 
realizados, e é preciso:
 » adequar os pilares dentro da hidrodinâmica;
 » realizar um alteamento de tabuleiro;
 » revestir o fundo em concreto; 
 » incluir vãos adicionais.
Travessias
A travessia pode interferir diretamente num curso de água. Quando relatamos 
isso, estamos nos referimos às que são utilizadas como suportes para oleodutos, 
gasodutos e adutoras. As melhorias que podemos adotar são iguais às de pontes.
26
UNIDADE I │ SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO
Estrangulamento
Existe locais onde estrangulamento do curso de água pode vir a ocorrer por 
motivos como edificações próximas ao leito, que geram limitações ao curso de 
água muito preocupantes quando pensamos em vazão máxima. Nessas situações, 
podemos utilizar canais paralelos de reforço, desvio a montante para um local 
com possibilidade de programar reservatórios de detenção a montante.
Drenagem lateral
Quando o projeto para canalizar um curso de água está a ser efetuado, é muito 
importante uma análise da extensão da drenagem lateral no que se refere à 
microdrenagem e nos pontos onde desemboque de condutos médios e grandes, 
como galerias. Portanto, é muito importante realizar um plano altimétrico com 
as especificidades dos condutores afluentes a fim de que o curso de água escoe 
nos dutos.
Edificações nas margens 
São inúmeros os casos de construções que são realizadas às margens de um curso 
de água. Estas podem não estar interferindo diretamente no curso de água, mas 
podem interferir quandopensamos no conjunto, como em caso de infiltração e 
enchentes.
Restrições a jusante
Em projetos referentes a canais de curso, alguns aspectos referentes a restrições 
devem ser levados em consideração.
Em caso de restrições a jusante do trecho do projeto que se deseja canalizar 
que porventura possam vir a limitar as vazões que futuramente veicularão pelo 
trecho em questão, é necessário construir um reservatório para que ocorra a 
detenção a montante. 
Canais abertos
Quando pensamos em drenagens urbanas, se temos um crescente de condutividade 
hidráulica, a adoção de canais abertos é uma simplificação fácil de ser adotada em 
27
SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO │ UNIDADE I
projetos com a finalidade de drenar essa água em área urbana. Podemos afirmar isso 
devido às seguintes razões:
 » vazão maior do que a calculada em projeto, mesmo quando ocorre 
utilização da borda livre;
 » maior praticidade em realizar manutenção e limpeza;
 » menor investimento, pois se pode adotar seção transversal de 
configuração mista;
 » na existência de espaços livres, pode ocorrer valorização de áreas 
ribeirinhas com o planejamento e execução de projetos paisagísticos 
integrados;
 » possibilidade de ampliações caso haja necessidade futuramente.
Porém, os canais abertos podem apresentar restrições quando temos espaços reduzidos. 
Podemos exemplificar tais áreas pensando nas grandes concentrações urbanas.
Definições para o projeto
Para a escolha de qual tipo de seção transversal vai ser adotado em um canal, 
temos que considerar:
 » a área disponível para se realizar a implantação;
 » todas as características relevantes do solo de apoio;
 » o tipo de declividade que existe no local.
Quando pensamos em um canal de drenagem urbana ideal, podemos dizer que uma 
seção trapezoidal simples dotada de taludes gramados é a melhor escolha a ser feita, 
pois apresenta um método construtivo simples de ser realizado, e sua manutenção é 
simples, o que acarreta custos muito menores para sua implantação.
O canal de drenagem urbana trapezoidal permite que as velocidades de vazão sejam 
máximas reduzidas. Porém, faz-se necessária uma maior área para se implementar 
tal canal. A declividade tem que ser menor também.
Podemos destacar que, em canais simplesmente escavados, podemos remodelá-lo 
conforme necessidades de aumento de capacidade. São indicados para cursos de 
água que precisam ser canalizados em áreas que ainda não são urbanizadas ou que 
estão em processo de urbanização.
28
UNIDADE I │ SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO
Quando pensamos na prática temos que canais de cursos de água sempre são 
projetados com a finalidade de veicular vazão de cheias, o que sempre acarreta 
assoreamento e deposição de detritos quando temos média vazão, conhecida 
como vazão modeladora ou formativa. 
Tanto canais trapezoidais quanto retangulares têm como características 
apresentar fundos largos e não compatíveis com vazões modeladoras. Quando 
adotamos tal tipo de canal, temos a formação de pequenos meandrados ou 
sedimentos que se depositam no fundo do canal. 
A fim de se evitar ou reduzir tais problemas, a adoção de seções de forma compostas 
são a melhor saída. Estas são dimensionadas para seções compostas, a fim de 
veicular vazão máxima, permitindo também a veiculação de vazões modeladoras 
com velocidades de vazões adequadas. 
Quando pensamos em canais escavados, ocorre a possibilidade de apresentar 
leito menor de formato retangular ou trapezoidal em concreto. Nos dois tipos, um 
fundo com forma triangular ou com um rebaixo do fundo ao longo do eixo pode 
ser adotado, como podemos verificar nas figuras 1, 2 e 3 a seguir. 
Figura 1. Seção trapezoidal mista em concreto.
 
 
N.A. máx 
N.A. min 
Fonte: (RIGUETTO, 1999).
Figura 2. Seção mista, canal escavado.
 
 
Talude gramado 
N.A. mín 
Revestimento de concreto ou outro material resistente. 
N.A. máx 
Fonte: (RIGUETTO, 1999).
29
SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO │ UNIDADE I
Figura 3. Seção retangular mista em concreto.
 
 
N.A. mín 
N.A. máx 
10 
Fonte: (RIGUETTO, 1999).
Projetos de galerias de dimensões grandes
Quando pensamos em projetos que necessitam de uma drenagem maior, ou 
seja, com galerias com dimensões maiores, fazem-se necessárias áreas maiores, 
porém o grande entrave é a limitação destas por causa da urbanização e do 
sistema viário existente. 
Quando pensamos nas galerias de grande dimensão, é preciso atentar-se para 
alguns tipos de interferência que podem vir a ocorrer: 
 » quando as galerias operam com sua capacidade, podem exigir 
necessidades que estarão além do projeto;
 » devido ao fato de as galerias serem fechadas, a sua manutenção 
torna-se complicada se comparada a canais abertos, e, com isso, 
problemas como assoreamento e detritos depositados ao fundo do 
canal sempre resultam numa perda de eficiência hidráulica;
 » temos alguns casos em que as galerias podem vir a exigir que seja 
adotada uma seção do tipo transversal de células múltiplas. Este 
tipo de galeria apresenta vantagens quando pensamos em sistemas 
estruturais, porém, quando pensamos no desempenho hidráulico e na 
sua manutenção, torna-se um pouco problemático. 
O desempenho hidráulico fica desvantajoso, pois é preciso inserir janelas no 
decorrer das paredes internas, o que gera equalização das vazões no decorrer das 
células. Podemos afirmar que janelas são responsáveis por perdas menores, mas 
30
UNIDADE I │ SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO
geram acúmulos de lixos e de detritos que resultam em uma seção livre menor 
para o escoamento, que gera uma perturbação no fluxo de água e perda de energia 
que interfere de forma direta no coeficiente de rugosidade global. 
Também podemos afirmar que galerias de células múltiplas demonstram um 
escoamento menor quando pensamos na vazão, caso se estipule em uma célula. 
Devido ao assoreamento maior nas demais, ocorre uma eficiência de veiculação de 
vazão maior e próxima ao projeto por causa da redução da seção útil desta. 
Recomendações para projeto
Quando ocorrer a possibilidade, sempre adotar galerias de célula única, já que 
esse tipo permite que se dimensione quanto de vazão concentrada ocorre em sua 
parte central.
Caso não haja nenhuma outra possibilidade senão a de utilizar as galerias de células 
múltiplas, deve-se adotar algumas recomendações para minimizar as ineficiências 
que possam vir a surgir. Abaixo, alguns exemplos:
 » inserir em alguns trechos do canal elementos que realizem a 
homogeneização do fluxo de água. Com a utilização, destes torna-se 
desnecessária a presença de janelas nas paredes internas do canal; 
 » quando possível, adotar apenas duas células. Se for preciso utilizar 
janelas de equalização, devem ser planejadas, conforme se apresentem 
as afluências em cada célula a cada trecho de galeria que devem 
transpassar de lado. Para facilitar a execução destas, podemos adotar a 
verificação das dimensões entre janelas e os espaços. 
Dispositivos para armazenamento
No Brasil, em projetos de drenagem urbana, não são utilizados centros de 
armazenamento. O contrário acontece no cenário exterior, em que temos a utilização 
crescente desse tipo de reservatório.
Em drenagens urbanas, os projetos levam em consideração que o escoamento seja 
correto de todos os cursos de água em questão. Devido ao crescimento contínuo das 
áreas urbanas, temos que os picos de cheias passam a alcançar grandes níveis se 
comparados às ocupações anteriores, que eram relativamente menores. 
31
SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO │ UNIDADE I
Um fator negativo ligado diretamente a esse crescimento urbano são as 
inundações. Com essas inundações acontecendo e afetando a população de um 
modo geral, verificou-se que os projetos de drenagem deveriam ser revistos. 
Foi então que se começou a levar em consideração que deveriam ser calculados 
tempos maiores de permanênciade água precipitada em determinada bacia, 
com a finalidade de redução das vazões de pico, já que é sabido que estas são 
volumosas nos pontos a jusante da bacia. Foi aí que surgiram os dispositivos de 
detenção, com função crucial dentro de qualquer projeto de drenagem urbana. 
Podemos destacar também como pontos favoráveis de sua utilização a estabilidade 
morfológica que se tem dos cursos de água receptores e ambientalmente falando. 
Esses dispositivos têm como princípio dificultar, ou seja, diminuir o fluxo de águas 
precipitadas em determinadas áreas e possibilitar a redução das vazões de pico de 
cheia em pontos a jusante. Tais dispositivos podem ser de dois tipos distintos: 
 » de armazenamento e com controle na fonte;
 » de armazenamento e com controle a jusante.
Dispositivos de controle na fonte
Normalmente trata-se de instalações pequenas que são locadas nas proximidades 
de onde o escoamento superficial se inicia, permitindo uma utilização mais 
favorável da rede de drenagem a jusante. Existe a possibilidade de se utilizar tais 
dispositivos em diferentes lugares. Portanto, é muito flexível a diferenças, pode 
seguir um padrão de instalação, proporcionando, assim, uma melhor drenagem a 
jusante e possibilita controlar em tempo real as vazões.
Possibilita que a capacidade global de drenagem seja melhorada, mas cria certa 
dificuldade de se monitorar e realizar a manutenção que fica com custos altos, já que 
se trata de pequenos mecanismos espalhados por diversos pontos.
Dispositivo de armazenamento de controle a 
jusante
Controlar a jusante é criar a possibilidade de se reduzir tanto os locais quanto os 
equipamentos a serem utilizados. Exemplo: uma obra que está localizada no ponto 
mais distante a jusante de uma bacia de drenagem ou mesmo em uma bacia grande 
de porte.
32
UNIDADE I │ SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO
Tal dispositivo permite que o custo com seja reduzido e a manutenção facilitada. 
Porém apresenta certa dificuldade para localizar áreas que sejam eficientes 
para sua locação.
Não existe dispositivo melhor ou pior. Tudo está diretamente conectado ao 
projeto e onde será locado. Nesse sentido, o quadro 4 apresenta visão geral 
dos dispositivos utilizados para armazenamento ou para retenção que são mais 
usuais. 
Quadro 4. Classificação dos tipos de dispositivos de retenção ou de armazenamento.
Controle na fonte
Disposição local
1. Leitos de infiltração
2. Bacias de percolação
3. Pavimentos porosos
Controle de entrada
1. Telhados
2. Estacionamentos
Detenção na origem
1. Valas
2. Depressões secas
3. Lagos escavados
4.Reservatórios de concreto
5. Reservatório tubular
Controle a 
jusante
Detenção em linha
1. Rede de galerias
2. Reservatório tubular
3. Reservatório de concreto 
4. Túnel em rocha
5. Reservatório aberto
Detenção lateral 1. Reservatórios laterais
Fonte: (RIGUETTO, 1999).
Controle de entrada
Podemos realizar um controle das chuvas onde precipitam por meio de um 
estrangulamento do sistema de escoamento. Com isso, temos o volume detido, que 
pode ser adequadamente distribuído. Existem áreas adequadas para tal finalidade, 
que são coberturas, estacionamento, pátios industriais etc.
Disposição local
Disposição local nada mais é do que instalações que utilizam a infiltração e 
percolação a fim de realizar o escoamento das águas provenientes de chuvas. Nesse 
tipo, temos a utilização das condições naturais das águas para tormentas pequenas. 
33
SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO │ UNIDADE I
Quando as condições naturais permitem, as águas que caem em solo impermeável 
são encaminhadas para solos com vegetação e infiltração natural, ou podem ser 
conduzidas para armazenamento subterrâneo e posterior percolação do solo.
Detenção lateral
Realiza-se uma detenção do volume total, de maneira que não fiquem alinhados 
ao sistema de drenagem. Realiza-se um desvio do fluxo do escoamento para um 
armazenamento lateral quando temos um fluxo que ultrapassa dados estabelecidos 
anteriormente. A partir disso, a água fica estacionada até que ocorra uma 
diminuição do fluxo e a capacidade de escoamento volte ao normal. 
Detenção na origem
Esse termo se refere ao aglomerado de sistemas que armazenam montante do 
sistema de afastamento de água.
A detenção de origem intercepta o escoamento por intermédio de diversas 
parcelas de forma isolada, cuja localização pode ser na mesma área ou em diversas 
áreas. Porém, a detenção na origem é estabelecida por intermédio de valas, lagos, 
reservatórios etc. 
Detenção em linha
Dispositivos são dispostos nas linhas de tubulações das galerias. Pode-se utilizar o 
excedente em galeria ou colocar dispositivos para obter tais volumes necessários. 
Os reservatórios de concreto são exemplos de detenção em linha, em que se reserva 
o volume que excede nas redes.
Fatores a se considerar em obra de contenção
Dispositivos de contenção apresentam muitos benefícios quando pensamos em 
drenagem urbana, reduzindo os picos de cheias, porém temos que nos atentar ao fato 
de que tais dispositivos podem apresentar alguns fatores não tão benéficos. Um dos 
principais, sem dúvidas, é a deposição de sedimentos e detritos, que pode acarretar 
uma falta de capacidade de armazenagem de água nos reservatórios, por exemplo, 
problemas de infiltração e percolação, riscos à saúde, odores desagradáveis etc. 
34
UNIDADE I │ SISTEMA DE DRENAGEM URBANA: COMO REALIZAR O PLANEJAMENTO
Fatores que devem ser levados em consideração para que problemas não ocorram:
 » é importante que a ocupação urbana já seja permanente nas áreas 
onde serão realizadas as obras de detenção; 
 » as mesmas áreas citadas acima devem ter um sistema de coleta de lixo e 
limpeza das vias públicas; 
 » o projeto de detenção deve conter acessos que facilitem a remoção e 
limpeza de detritos. 
Passo a passo do projeto de drenagem 
urbana 
A fim de estabelecer uma sequência metodológica de todos os aspectos e abordagens 
que devem ser relacionados em um projeto de drenagem urbana, bem como toda a 
documentação e apresentação deste, segue um roteiro com os principais itens que o 
projeto deve conter. 
 » os estudos hidrológicos da área em questão; 
 » análise das características da área em que se encontra bacia; 
 » os dados básicos referentes à área; 
 » a concepção de alternativas; 
 » projeto hidráulico.
35
UNIDADE II
MACRODRENAGEM: 
CANAIS, BUEIROS E 
TRANSIÇÕES
CAPÍTULO 1
Procedimentos para medidas de vazão 
de rios
Ao pensarmos em um curso natural de água, estamos estudando o agente mais 
importante no transporte de água superficial e sedimentos. Para um curso de água ser 
definido como um rio, deve ter certo volume, porém é difícil uma precisão do volume 
ideal para se ter tal designação. 
Dentro da toponímia, existem vários termos para cursos de água de menor vazão, 
como arroio, ribeirão, sendo que o termo rio é utilizado para o principal e maior 
elemento que é componente da bacia de drenagem. É importante salientar que 
tudo que acontece em uma bacia de drenagem acontece também de forma direta 
ou indireta nos cursos de água que pertencem a ela. 
Seção transversal 
Trata-se da vista em corte do leito do curso de água em questão, como se pode 
visualizar na figura 4, a seguir. A sessão deste pode ser parcial ou completa.
Figura 4. Seção transversal de natural curso de água.
 
 
MD 
talvergue 
Eixo médio 
Diques marginais 
Leito maior 
 Leito menor 
Leito médio 
Posto fluviométrico 
Diques marginais 
ME 
ho 
Fonte: (RIGUETTO, 1999).
36
UNIDADE II │ MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES
A figura 4 esquematiza uma seção transversal definida pelas seguintes características: 
 » leito maior, de cheia ou de inundação: é a altura máxima que a água 
chega durante grandes enchentes. Conhecer esse dado é importante 
para realizar um projeto estrutural correto;
 » leito médio: é o leito de escoamento das águas durante a maior parte do 
ano; 
 » leito menorou leito de estiagem: são as cotas mais baixas atingidas 
durante o período de estiagem; 
 » eixo médio: é a linha que cruza pelo ponto equidistante das margens; 
 » talvegue: é a linha que passa pelo ponto da seção transversal;
 » ME, MD: margem esquerda, margem direita.
Forma do leito 
A morfologia fluvial é muito ampla, mas, para questões de estudo e dimensionamento, 
trataremos apenas dos canais meândricos. 
Canal meândrico nada mais é do que o rio que tem curvas sinuosas e semelhantes 
entre si. Essas curvas ou sinuosidades se devem a um trabalho contínuo de escavação 
nas margens côncavas, em que as velocidades são mais altas, e de deposição nas 
margens convexas, em que geralmente as velocidades são mais baixas. Podemos 
ver na figura 5 os principais elementos de um curso de água.
Figura 5. Elementos de um curso de água.
 
 
talvergue 
Eixo médio 
Zona de fundões 
Zona de baixo 
Margem convexa 
ME 
MD ME 
MD 
MD 
B 
A
A 
ME 
Seção AA 
Seção BB 
B 
Fonte: (RIGUETTO, 1999).
37
MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES │ UNIDADE II
Trajetória das partículas de água 
Na figura 6 podemos verificar um esquema da trajetória do líquido na seção 
transversal.
Figura 6. Esquema de fluxo de partículas de água na secção transversal.
 
 
Seção AA Seção BB Seção CC 
Fonte: (RIGUETTO, 1999).
Velocidade na seção 
A velocidade de uma seção transversal pode variar de acordo com a posição em 
que são realizadas medidas. Quando realizadas perto da margem ou ao fundo, são 
expostas a ações retardadoras devido às paredes e suas rugosidades. Já próximo à 
superfície, são expostas a efeito da tensão superficial e da resistência do ar. 
Na figura 7 podemos verificar uma distribuição esquemática da velocidade do 
filete de água. Cabe salientar que perfis de velocidade nem sempre têm a mesma 
distribuição parabólica teórica. Nas diferentes verticais, estas ficam a cargo da 
natureza do fundo, levando-se principalmente a vegetação junto à superfície.
Figura 7. Distribuição de filetes de água.
 
 
ME 
MD 
ME 
ME 
(a) 
(b) 
(c) 
d 
Talvergue = eixo médio 
Talvergue 
 eixo médio 
 Fundo do canal 
0,6d Vmax 
Vmédia 
Fonte: (RIGUETTO, 1999).
38
UNIDADE II │ MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES
Em que:
a. trecho reto, em planta, com o talvegue coincidindo com o eixo médio;
b. trecho em curva, em planta, mostrando o deslocamento do talvegue no 
sentido da margem côncava;
c. desenvolvimento teórico do perfil de velocidades numa vertical, 
evidenciando o efeito de fundo e superfície na redução de velocidades.
Na figura 8 abaixo podemos ver um exemplo de alguns desses perfis.
Figura 8. Perfis de velocidade de acordo com cada tipo de parede.
 
 
Efeito de freagem na 
superfície (galhos 
imersos) 
V V V V 
Grandes velocidades 
Escoamento muito 
turbulento 
Fracas velocidades 
Fundo liso 
Fundo rugoso e 
rochoso 
Fundo muito rugoso 
Vegetação aquática 
importante 
Perfil de velocidade 
sobre um bloco de rocha, 
ou uma elevação de 
terreno (montículo) 
Perfil de velocidade 
acima de um buraco, ou 
a jusante de um bloco de 
rocha 
S 
S 
S S 
S 
V 
S S 
V 
F 
V 
F 
F F 
F 
F 
F 
Fonte: (RIGUETTO, 1999).
A calha fluvial está em mudanças diárias, seja por ação de agentes naturais 
ou antrópicas. No decorrer dessas mudanças, muitos parâmetros hidráulicos 
e morfológicos podem ser alterados. É muito importante diagnosticar essas 
alterações, já que podem interferir diretamente no monitoramento do curso de 
água. Abaixo listaremos os principais parâmetros que podem ser afetados: 
39
MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES │ UNIDADE II
 » a rugosidade do leito: o material que forma o leito dos cursos de água 
deve sempre se apresentar de forma harmônica com a dinâmica do canal. 
Ações antrópicas podem ocorrer com um rompimento dessa harmonia, o 
que afeta a sua rugosidade. Para exemplificar, podemos citar alteração da 
vegetação por alteração da mata ciliar, deposição de material sedimentar 
de outros locais, revestimento do trecho do canal etc.; 
 » profundidade ou largura: alterar as características ou a forma de seção 
resulta em alteração na distribuição da velocidade na seção, que afeta 
diretamente o nível de água; 
 » altura das margens: alterações na seção transversal, como construir 
diques modificam as alturas das margens ocasionando alterações na 
velocidade nos níveis de escoamento; 
 » nível d’água: alteração das condições de contorno da seção podem agir 
diretamente no nível da seção; 
 » tempo de concentração: quando se modificam as coberturas vegetais da 
bacia, pode ocorrer alteração no período de concentração, o que gera 
cheias com velocidades maiores e enxurradas; 
 » vazão: cursos de águas naturais. A vazão pode sofrer alterações 
normalmente, dependendo do limite imposto pela frequência das 
chuvas nas bacias. Quando pensamos em canais artificiais, estas podem 
ser controladas de acordo com a necessidade de trabalho. Podemos 
controlar cursos de águas naturais com barragens, por exemplo, mas 
devemos tomar cuidado com transporte de sólidos, o que pode gerar 
alterações morfodinâmicas.
Características de uma estação fluviométrica
A fluviometria estuda a medição das principais variáveis de um curso de água e as 
descargas líquidas. Temos que uma vazão líquida por definição é a quantidade de 
água que passa por determinado local do rio durante determinado tempo. 
Normalmente definida como volume que passa durante uma unidade de tempo 
definida, é definida também como massa. Abaixo a equação que mostra a relação 
entre a vazão em massa e a vazão em volume.
ρ =
Qmassa
Qvol
40
UNIDADE II │ MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES
Em que: 
ρ = massa específica do fluido em kg/m3 
Qmassa = vazão em kg/s 
Qvol = vazão em m3/s 
A vazão líquida fica definida pela seguinte equação geral:
Q = A.V
Em que:
Q = vazão líquida em m3/s 
A = área da seção em m2 
V = velocidade média do escoamento em m/s
Estação Hidrométrica (EH)
Nada mais é do que dispositivos utilizados no local de um curso d’água que 
monitoram os níveis de vazão e têm por finalidade conectar a descarga líquida à 
estação. Deve ser locada em um local definido por meio de estudos sobre o curso 
de água em questão. Para tal, devem ser analisadas as cartas do curso de água, a 
fim de definir as áreas possíveis para locação da estação. 
Definido o local, devem ser realizadas visitas e campanhas de levantamento nos 
trechos selecionados. Em cima do que é levantado, é escolhido local definitivo, que 
então será o responsável pela obtenção de dados de melhor qualidade. Lembrando 
que somente depois de definido o local onde a estação será alocada é que se define 
o método e o sistema que será utilizado para realizar as medições
Para o local correto, alguns dados devem ser levados em consideração: 
 » escolha de um trecho do curso com margens paralelas e que seja retilíneo; 
 » perfil longitudinal deve ser regular com leito livre de vegetação de 
pedras e de mais obstáculos; 
 » margens e leitos devem ser estáveis; 
 » acessibilidade sempre facilitada ao local; 
41
MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES │ UNIDADE II
 » deve estar longe das confluências a fim de se evitar o efeito de remanso; 
 » não deve haver pontes ou edificações próximas ao trecho escolhido;
 » o posicionamento da medição deve ser indicado, conforme vemos pela 
figura 9, em que temos L como a largura do curso de água.
Figura 9. Trecho de curso de água com boas proporções.
 
 
7L 3L 
10L 
Sentido do fluxo 
Seção transversal 
L 
Fonte: (RIGUETTO, 1999).
Durante a implantação da estação, além das condições acima citadas, é importante 
verificar se o trecho escolhido possui a velocidade, sem ter redemoinhos, ou seja, 
condições hidráulicas ótimas. Alguns entraves para definir o local de conflito para 
instalação da estação podem surgir, como custo, operação da estação, que poderão, 
de certa forma, inviabilizar a instalação ou prosseguimentodos trabalhos. Outro fator 
é escolha do local para locação da estação. Existem casos, na sua maioria, em que os 
locais não possuem todas as condições que foram detalhadas acima. Portanto, um 
estudo específico dos locais deve ser real, buscando sempre aquele que, caso não seja 
ótimo, pelo menos atenda a uma boa qualidade dos dados a serem coletados.
É importante também elaborar um levantamento do trecho do rio em que serão 
especificadas as características físicas deste a fim de estabelecer a melhor relação entre 
cota e vazão. Existem alguns fatores que devem ser levados em consideração. 
 » A natureza do leito, se é rochoso, se apresenta irregularidades. Em 
áreas com afloramento rochoso, que é formado devido a corredeiras e 
quedas de água, o seu trecho após o montante é um ponto excelente para 
receber um posto fluviométrico. Já cursos de água referentes a leitos 
móveis formam meandros, pequenas declividades, o que geralmente gera 
extravasamentos frequentes. Com isso, tornam-se áreas desfavoráveis 
para a curva-chave única. 
42
UNIDADE II │ MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES
 » O tipo de vegetação que cobre a margem do rio e a extensão das 
margens pode se tornar um problema quando pensamos na relação 
que estabelecemos entre vazão e cota, pois ocorre um aumento da 
rugosidade devido à presença de vegetação. 
 » Nível da água: deve sempre ser estudado para possibilitar todas as 
condições de escoamento, já que estas podem apresentar pequenas 
diferenças na forma de escoamento, como bruscas variações e 
afogamento de corredeiras. 
 » O controle: trecho ou sessão do rio que é responsável por regular cada 
vazão ao nível de água da seção hidrométrica. Quando se mantém 
esse controle da sessão, ocorre a mudança do tipo de escoamento, 
que passa de lento para rápido. Quando temos um escoamento do 
tipo lento em um trecho do canal a jusante da seção hidrométrica, 
não se altera o escoamento e se mantêm condições hidráulicas para 
um escoamento uniforme. Comparando controle de canal com o 
de seção ou de canal, aquele tem uma menor eficiência, já que não 
ocorre uma relação entre nível e vazão. Os controles podem ser de 
dois distintos tipos: artificial ou natural.
 » Controle artificial: geralmente usado em cursos de água ou canais 
artificiais de pequeno porte. Tem como vantagens: registros dos 
níveis com suas dependências; a vazão torna-se mais fácil, já que as 
equações são conhecidas; nenhum remanso; boa capacidade de ser 
autolimpante, pois não retém quase nada de sedimentos. Geralmente 
adotam-se os vertedores e os medidores de Parshall.
 » Controles naturais: são os trechos que têm corredeiras rochosas 
estáveis, ou as quedas de água, quando possuem rios de planície, em 
que se realiza o controle por intermédio da resistência apresentada pelo 
escoamento do trecho do canal a jusante, já que do trecho é estável. 
Porém, esse tipo de controle é muito instável, sendo seu ponto negativo, 
pois, em intervalos de tempo, torna-se mais difícil se estabelecer a 
relação entre cota/vazão. 
 » Curva de descarga ou curva-chave nada mais é do que se estabelecer 
relação entre cota e vazão. Podendo ser apresentada em formato de 
gráficos, como podemos verificar na figura 10, em que temos a relação 
entre descarga e o nível de água correspondente em determinado 
43
MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES │ UNIDADE II
ponto do curso de água. Estabelece-se por meio de uma equação do 
tipo exponencial ou polinomial, conforme podemos verificar abaixo.
 » Equação exponencial: Q = a(h + ho)n
 » Equação polinomial: Q = + ho + ahn + ahn-1 + chn-2 + ...
Figura 10. Gráfico da expressão de curva-chave.
 
 
 h Q(m3/s) 
Fonte: (RIGUETTO, 1999).
Em que:
Q = vazão;
a, b, c = coeficientes próprios a cada estação;
h = leitura da régua;
ho= leitura da régua correspondente a vazão nula;
n = expoente próprio para cada estação. 
Os coeficientes e expoentes acima citados podem ser verificados em planilhas 
eletrônicas ou por meio do método das diferenças finitas.
 » A apuração de dados para curva-chave, cotas e vazões líquidas 
é necessária para a determinação da curva-chave. Quando há 
medição direta na sessão hidrométrica, é realizada por uma equipe 
especializada ou instalações fixas do tipo de vertedor ou calhas 
Parshall. Essas medições determinam as vazões. 
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UNIDADE II │ MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES
 » Seção hidrométrica estável ou sensível é quando apresenta-se 
uma relação entre cota e vazão correspondente que mantém uma 
constância no decorrer do tempo. Por exemplo, quando pensamos 
numa seção qualquer em um trecho com leito e margens rochosas 
a montante de um controle. Ela será sensível quando existe uma 
grande variação do nível de água se comparada à variação da vazão, 
com isso torna-se mais fácil ter uma maior precisão na conversão 
dos dados de nível em dados de descarga. Portanto, quanto menor 
for a sensibilidade da seção menor será a precisão de conversão 
dos dados de níveis em vazão. precisão na conversão dos dados de 
nível em dados de descarga. Com isso temos que quanto menor for a 
sensibilidade da seção menor será a precisão de conversão dos dados 
de níveis em vazão. 
 » Existem três tipos básicos de curvas-chaves: as estáveis e unívocas; 
estáveis mais influenciadas pela declividade da linha d’água; instáveis. 
Curva-chave estável e unívoca
Nesse tipo, temos uma cotagem, que é a representante de uma única vazão, 
possibilitando assim a implantação de equação do tipo exponencial, em que a 
curva resultante não pode ficar distante mais de 5% dos pontos medidos. 
Curva-chave estável influenciada pela 
declividade da linha d’água 
Normalmente utilizada em rios de pequena declividade onde ocorre uma 
diversidade de causas que podem alterar na declividade da linha d’água. Como 
exemplo, podemos citar rios onde ocorre a elevação rápida do nível de água 
durante uma cheia, sendo que a declividade da linha da água é mais acentuada 
durante a elevação do nível e é mais suave durante a depleção. 
Curva-chave instável 
Ocorre quando uma cota corresponde a mais de uma vazão, o que mostra uma 
estabilidade da seção transversal com a deposição e erosão ou inexistência de um 
controle.
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MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES │ UNIDADE II
Leitura de níveis de evasões líquidas 
Régua linimétrica 
Como visto anteriormente, a vazão de curso d’água é determinada por meio 
da cota de nível ou curva-chave. Devemos sempre referir a um referencial de 
nível as cotas. Esse referencial de nível deve estar protegido contra danos 
como deslizamentos de terra, cheias, depredações, entre outros. Na figura 11 
podemos ver como instalar as réguas linimétricas.
Figura 11. Como instalar régua linimétrica.
 
 
Réguas 
Nível máx 
Nível mín 
RN 
Fonte: (RIGUETTO, 1999).
A cota de nível fica a cargo da leitura de um observador em uma régua 
linimétrica que fica instalada na margem do curso de água. Esse tipo de 
régua pode ser de metal ou madeira, podendo utilizar também equipamentos 
chamados linígrafos, que podem registrar automaticamente o nível da água a 
intervalos de tempo predefinido 
Linígrafos
São aparelhos utilizados para registrar continuamente o nível de água. 
Sua instalação pode ser feita em pilares de pontes, poços escavados 
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UNIDADE II │ MACRODRENAGEM: CANAIS, BUEIROS E TRANSIÇÕES
nas margens ou trapiches. Na figura 12 podemos ver como instalar um 
linígrafo do tipo boia/contrapeso em um poço escavado na margem.
Figura 12. Como instalar um linígrafo boia/contrapeso em um poço escavado.
 
 
poço 
Curso de água 
Casinha do linígrafo 
linígrafo 
boia 
contrapeso 
Tubo de ligação 
Fonte: (RIGUETTO, 1999).
Descarga líquida
É definida como o volume de água que passa em determinada seção transversal 
em uma unidade de tempo. Pode ser medida por meio de diferentes processos, 
como poderemos ver a seguir: 
 » leitura do nível de água através de vertedores e calhas Parshall; 
 » traçadores químicos ou